[发明专利]一种基于卫星高程数据的雷达地物回波产生算法

说明书

本发明涉及一种基于卫星高程数据的雷达地物回波算法，包括确定雷达部署位置的中心经纬度；读取高度数据；确定雷达的距离分辨率；计算高程图数据到雷达距离分辨率的转换系数；通过转换系数计算扩展的高程数据；扩展的高程数据数组转换极坐标下的高程数据组；计算距离、方位上的仰角数据；计算距离、方位上的地物回波强度；对方位上的地物回波强度进行波束展宽；对距离上的地物回波强度进行脉压扩展；通过相位叠加方式，融合空情信息，发送到终端显示。与使用卫星高程地图数据作为地物回波产生的依据，使回波产生与现实地理情况保持一致；使用雷达系统实际参数和雷达原理公式对卫星高程数据进行处理，使回波产生与雷达实装现像保持一致。

技术领域

本发明涉及一种雷达地物回波产生算法，具体是一种基于卫星高程数据的雷达地物回波算法，属于雷达模拟训练器技术领域。

背景技术

雷达模拟训练器领域对应雷达地物回波的模拟基本还处于比较基础的阶段。一般而言，有两种方式比较常见：第一种是存储数据回放方式，使用这种方式产生的地物回波能真实的反映地物情况，但是数据样例太少，要存储长时间的回波数据需要的存储空间会非常大，也不能响应雷达部署位置的变化，具有局限性；第二种是纯粹的数据模拟，使用这种方式产生的地物回波，相对第一种有了变化性，但是没有现实依据，出现的变化也是基于原理的，不能真实反映雷达作战环境，对应作战训练没有指导意义

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于卫星高程数据的雷达地物回波算法，该算法使用卫星高程图数据，解决没有现实依据的问题，采用基于地理位置的高程数据栅格化处理、线性填值，使用雷达回波原理对数据进行方位和距离上数据进行扩展，最终通过相位叠加方式融合进雷达回波数据，并进行显示，得到与雷达装备保存一致的雷达地物回波现象。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种基于卫星高程数据的雷达地物回波算法，所述雷达地物回波算法包括如下步骤：

1)确定雷达部署位置的中心经纬度；

2)读取以中心经纬度为中心的卫星高程图的高度数据；

3)确定雷达的距离分辨率；

4)计算高程图数据到雷达距离分辨率的转换系数；

5)通过所述转换系数计算扩展的高程数据；

6)将所述扩展的高程数据数组转换极坐标下的高程数据组；

7)计算距离、方位上的仰角数据；

8)计算距离、方位上的地物回波强度；

9)对方位上的地物回波强度进行波束展宽；

10)对距离上的地物回波强度进行脉压扩展；

11)通过相位叠加方式，融合空情信息，发送到终端显示。

进一步，所述步骤1)中，所述雷达部署位置的中心为雷达站点的中心位置。

进一步，所述步骤3)中，确定雷达的距离分辨率通过雷达方程确，

所述距离分辨率方程为：

其中：c为光速3*10⁸m/s，B为雷达信号有效带宽。

进一步，所述步骤7)中，需要计算雷达与地球的相切角以及相切距离，并考虑不同高度相互遮挡问题，算出某一方位、距离上的高度目标被雷达波束照射的仰角范围。

进一步，所述步骤11)中，相位叠加时，需要将地物回波数据给定随机相位，转换成复数形式，与空情数据进行复数相加。