[发明专利]一种车载雷达散射特性测量区域地形生成方法

说明书

本发明公开了一种车载雷达散射特性测量区域地形生成方法，包括如下步骤：（1）激光测距仪与雷达天线中心波束指向一致性设计：（2）雷达波束照射区域地形生成。本发明所公开的车载雷达散射特性测量区域地形生成方法，将激光测距仪与雷达中心波束指向进行一致性设计，在采集雷达回波数据的同时，采集激光测距仪测量的数据。当对不同入射角、不同方位角的雷达照射区域完成雷达回波数据采集后，即可生成雷达散射特性测量区域的地形，解决雷达波束照射区域地形起伏对车载雷达散射特性的影响，辅助雷达散射特性的分析研究。

技术领域

本发明属于微波散射特性研究领域，特别涉及该领域中的一种车载雷达散射特性测量区域地形生成方法。

背景技术

雷达回波与被雷达发射的电磁波所照射的地物性质有着直接的关系，照射区域内不同地物、地形起伏、含水量等等都会对回波发生影响，此外回波还与发射波的极化方式、频率、入射角有关。目标的雷达散射截面积σ是一个正比于回波功率的常用定义参数，根据雷达方程，雷达接收到的回波信号表示式为：

式中，P_r为雷达的接收功率；P_t为雷达的发射功率；G为天线的增益；λ为发射波的波长；R为雷达至待测目标或背景的距离；σ为雷达截面积。从(1)式中可知，回波功率与距离R是密切相关的，而地形的起伏将影响R的大小，尤其对于高分辨雷达来说，地形起伏对雷达散射截面的影响更大，从而影响雷达对背景或目标散射特性研究的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种车载雷达散射特性测量区域地形生成方法。

本发明采用如下技术方案：

一种车载雷达散射特性测量区域地形生成方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

(1)激光测距仪与雷达天线中心波束指向一致性设计：

(11)雷达收发天线分离：

雷达天线A、雷达天线B和激光测距仪安装在同一水平面上，雷达天线A和雷达天线B间只需留下激光测距仪的安装位置，R_j是某一入射角θ对应的地面与激光测距仪之间的距离，与雷达天线A、雷达天线B中心波束对应的距离一致；

(12)雷达收发天线共用：

雷达天线与激光测距仪安装在同一水平面上且相邻，在某一入射角θ下，雷达天线中心波束对应的距离与激光测距仪测量的距离一样，都为R_j；

(2)雷达波束照射区域地形生成：

(21)激光测距仪测量距离：

在指定入射角的情况下，自动多次测量，测量的距离分别记为R_θ1,R_θ2,...,R_θk,k＞1，然后对获取的距离求平均，某一入射角θ对应的距离R_θj如下式：

(22)计算某一入射角θ对应的地形起伏值h：

以雷达的架设地作为基准面，计算地形的起伏值h，假定雷达天线相对基准面的高度为H，在某一入射角θ下，激光测距仪测量的距离R_θj，地形起伏高度为h，并假定入射余角为其关系式如下：

(23)雷达波束照射区域地形测量：

雷达波束照射区域分为圆形地形区域与方形地形区域两种；

(231)圆形地形测量：