[发明专利]一种基于距离和瞬时速度的空间目标三维姿态重构方法

权利要求书

1.一种基于距离和瞬时速度的空间目标三维姿态重构方法，应用于电子设备，所述电子设备对应有多个雷达，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：获取所述雷达接收到的回波信号，所述回波信号由空间目标散射至所述雷达；

步骤2：根据所述回波信号，确定所述空间目标的所有散射中心对应的一维距离序列；

步骤3：通过卡尔曼滤波对所述一维距离序列进行关联处理；

步骤4：根据所述回波信号，估计所述散射中心对应的瞬时速度；

步骤5：基于卡尔曼滤波对所述散射中心对应的多普勒频率进行关联处理；

步骤6：基于关联处理后的一维距离序列和瞬时速度，对散射中心进行三维重构处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤2-1：根据所述回波信号，确定雷达与空间目标对应的质心之间的距离r₀；

步骤2-2：基于所述距离r₀，对所述回波信号进行解线性调频处理，以对所述回波信号进行平动补偿，以得到一维距离像，表示为：

其中，为快时间，t_k是慢时间，A_i为第i个散射中心的散射系数，T_p为脉冲宽度，μ为调频率，τ₀＝2r₀/c，Δτ_i(t_k)＝τ_i(t_k)-τ₀，j是虚数单位；

步骤2-3：对所述信号的每个脉冲在快时间维进行迭代自适应处理，以得到高分辨一维距离像，并沿着慢时间维将一维距离像拼接起来得到高分辨一维距离像序列；

步骤2-4：提取所述高分辨一维距离像序列中峰值对应的距离维坐标，以得到散射中心对应的一维距离序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2-3包括：

步骤2-31：选择每个脉冲对应的回波信号y_M×1作为观测信号；

步骤2-32：基于预设超分辨倍数K，从离散傅里叶基中构造观测矩阵Φ_M×N，并基于预设迭代自适应次数，获取信号频谱估计值，表示为：

其中，φ_i为观测矩阵中的第i个基向量，y为观测信号；

步骤2-33：计算每一个超分辨点处的初始功率，表示为：

步骤2-34：基于所述初始功率，计算协方差矩阵，表示为：

S＝Φdiag(p)Φ^H；

步骤2-35：基于所述协方差矩阵，更新所述信号频谱估计值，表示为：

步骤2-36：判断当前迭代次数与所述预设迭代自适应次数的大小关系；

步骤2-37：当所述迭代次数小于所述预设迭代自适应次数时，重复执行步骤2-34至步骤2-37；或者，当所述迭代次数等于所述预设迭代自适应次数时，继续执行步骤2-4。