[发明专利]一种应用于共形阵雷达的海杂波分析方法及系统

说明书

本发明公开了一种应用于共形阵雷达的海杂波分析方法及系统；该方法包括：构建海杂波几何模型并获取载机参数；根据海杂波几何模型，计算海杂波波束指向单位矢量和第一海杂波空域导向矢量；根据海杂波波束指向单位矢量计算阵元增益矢量，并求取阵元增益矢量与第一海杂波空域导向矢量的哈达玛积，得到第二海杂波空域导向矢量；根据海杂波波束指向单位矢量和载机参数计算海杂波时域导向矢量，并求取海杂波时域导向矢量和第二海杂波空域导向矢量的克罗内克积，得到海杂波空时导向矢量；根据海杂波空时导向矢量得到海杂波采样协方差矩阵；根据海杂波采样协方差矩阵得到海杂波分析结果：本发明将海杂波影响考虑在内，获得了精确的海杂波分析结果。

技术领域

本发明涉及雷达空时自适应处理技术领域，特别涉及一种应用于共形阵雷达的海杂波分析方法及系统。

背景技术

海洋是我国国土的重要组成部分，采用机载下视雷达进行对海监视显得至关重要。共形阵结构的雷达天线因其能够显著减小载机的负荷、减小空气阻力、以及产生相对较大的有效孔径等优点，在机载下视雷达中被广泛应用。当机载下视雷达对海工作时，产生的强海杂波往往会将动目标淹没，从而导致动目标不能被有效检测。

文献“Zhihui Xin,Guisheng Liao,Zhiwei Yang,Yuhong Zhang,and HongxingDang,A Deterministic Sea Clutter Space Time Model Based on Physical SeaSurface[J].IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.2016,54(11)”研究发现：海杂波的波动性会导致海杂波谱发生一定程度的展宽，海况越高，杂波谱展宽越严重，从而将动目标湮没在杂波中。Zatman、Lapierre等人对共形阵几何结构引入的杂波距离依赖性进行了详细的分析，分析结果表明：共形阵的几何结构引起了杂波谱很大程度的展宽。可见，导致动目标不能被有效检测的原因，一方面源于海杂波区别于地杂波的时变性，另一方面则源于共形阵复杂的几何结构导致共形相控阵雷达的波束及杂波特性不同于常规的线性阵列。

目前，在雷达空时自适应处理技术领域中，R K.Hersey通过比较安装在不同部位的共形阵几何结构(如机头、机翼)的杂波特性，利用方位-俯仰-多普勒三维信息进行杂波补偿。文献“Ke Sun,Huadong Meng,Xiqin Wang.Conformal-arraySTAP using sparserepresentation.2011IEEE Radar Conference[C]”提出了一种针对圆柱共形阵结构，将基于杂波谱配准的补偿与稀疏表示相结合，从而产生平稳的杂波样本的方案，能够一定程度上提高信杂比(Signal-to-Clutter Ratio，SCR)。

然而，上述方案仅给出了如何对共形阵杂波谱进行补偿的思路，而并没有考虑实际的海杂波对共形阵杂波谱的影响；因此，上述方案成果对于后续实现动目标检测所给出的参考价值也十分有限。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述问题，本发明提供了一种应用于共形阵雷达的海杂波分析方法。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

第二方面，本发明提供了一种应用于共形阵雷达的海杂波分析方法，所述共形阵雷达为机身圆台共形阵雷达，所述方法包括：

构建共形阵雷达的海杂波几何模型，并获取所述共形阵雷达的载机参数；

根据所述海杂波几何模型，计算所述共形阵雷达的海杂波波束指向单位矢量和第一海杂波空域导向矢量；

根据所述海杂波几何模型和所述海杂波波束指向单位矢量，计算所述共形阵雷达的阵元增益矢量，并求取所述阵元增益矢量与所述第一海杂波空域导向矢量的哈达玛(Hadamard)积，得到所述共形阵雷达的第二海杂波空域导向矢量；