[发明专利]基于广播自动相互监视信号的地形修正米波雷达测高方法

摘要

本发明公开了一种基于广播自动相互监视信号的地形修正米波雷达测高方法，主要解决现有技术测角和测高精度低的问题。其实现步骤为：1.架设米波测高雷达和广播自动相互监视信号ADS‑B设备；2.采集雷达数据、ADS‑B数据和雷达终端数据；3.由ADS‑B数据得到目标仰角并计算地形搜索区域；4.根据3的结果计算仰角估计值并求测角绝对误差；5.由最小测角绝对误差得到地形参数值，并对其做平滑处理，再作数据拟合建立地形参数表；6.根据地形参数表计算出目标仰角和高度。本发明既能补偿因地形起伏引起的测高误差，又能补偿测高近似模型带来的误差，提高了测角和测高精度，可用于对空域目标进行三坐标定位与跟踪。

主权项

一种基于广播自动相互监视信号的地形修正米波雷达测高方法，包括：1)架设米波测高雷达，安装广播自动相互监视信号ADS‑B接收天线，并将该接收天线的输出端连接到电脑设备；2)采集米波雷达的测高、终端和广播自动相互监视信号ADS‑B这三种数据，并对其进行交互关联，根据这三种数据之间的对应关系，得到本次采集测高数据中各航迹的方位D_i、距离R_i、时间T_i和高度H_i，i表示第i个航迹，i＝1,…,N，N表示本次采集数据中的航迹数；3)从N条航迹中选取一条航迹，根据这条航迹的距离R_i和高度H_i依据地球曲面模型计算出真实仰角Φ_i，并从Φ_i中选出任意一个仰角φ，计算出该仰角所对应的地形搜索周期Hc；4)设定一个地面落差的搜索区域Hs，将区域Hs以搜索步进Δh划分为M个元素，不同的仰角对应不同的地形搜索区域，仰角越低，其所对应的地形搜索区域越大；5)对于搜索区域Hs中的第m个元素hr_m，用最大似然估计方法计算其仰角估计值m＝1,…,M；6)根据仰角估计值和仰角φ计算当前地形估计值hr_m下的测角绝对误差为由Hs中的每一个地形估计值hr_m得到测角误差向量：e(t)＝[e₁(t) … e_m(t) … e_M(t)]，其中，m＝1,…,M；7)根据测角误差向量e(t)，计算仰角φ的地形参数值：8)对真实仰角Φ_i中全部仰角进行步骤3)到步骤7)的处理，得到该航迹全部地形参数值hr(Φ_i)；9)将此次采集数据中N条航迹进行步骤3)到步骤8)的处理，得到全部航迹对应的地形参数值；10)对地形参数值做平滑处理，再对平滑后的地形参数值依据方位和仰角信息进行数据拟合，建立地形参数表Hr^opt；11)将建立的地形参数表Hr^opt用于合成导向矢量最大似然算法SVML，计算得到目标仰角的估计值再由目标仰角的估计值依据地球曲面模型计算目标的高度ht。