[发明专利]广域随机稀布阵空域扫描能量信息匹配的目标定位方法

说明书

本发明涉及雷达阵列目标定位领域，公开了一种广域随机稀布阵空域扫描能量信息匹配的目标定位方法，主要解决空域目标定位。实现过程：1、搭建仿真场景；2、采集系统各个节点的目标回波信号，设计加权向量，对回波信号进行加权求和获得能量变化向量；3、对观测区域网格划分，对不同网格点处的理论回波信号做相同加权向量加权处理获得理论能量变化向量；4、目标回波信号加权求和后的能量变化向量与理论回波数据加权求和后的理论能量变化向量匹配搜索，相关性最大的网格点位置即为目标所在位置；本发明定位精度高，分辨率精度理论为阵列波束宽度，广域随机阵孔径极大，波束宽度极窄，极大提升了定位分辨率，避免了极窄主瓣扫描整个空域的困难。

技术领域

本发明主要涉及雷达阵列目标定位领域，特别适用于广域随机稀布阵雷达目标定位。

背景技术

传统的均匀阵雷达为了获得高角度分辨率，常常需要非常多的天线单元来形成较大的阵列孔径，因此造价十分昂贵，且相邻阵元的距离较小，阵元间耦合效应的影响不能忽略，造成系统探测性能下降。广域随机稀布阵系统是由分布在平方公里甚至更广范围的多节点组成的，孔径极大，此时阵元数较少且相邻阵元间几乎不存在耦合效应，但同时也面临着一系列问题：主瓣宽度极窄、且旁瓣密布、能量场复杂，传统主瓣扫描方法很难实现目标定位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于避免上述背景技术中的不足之处而提供了一种广域随机稀布阵空域扫描能量信息匹配的目标定位方法。本发明综合考虑了天线稀疏布置从而提高了阵列孔径、降低了阵元间耦合效应、避免了栅瓣的产生、提升了探测性能，并设计了空域扫描方案和代价函数来获取能量信息，并通过旁瓣匹配搜索来实现目标定位，避免了极窄主瓣扫描带来的困难。

本发明采用的技术方案为：

一种广域随机稀布阵空域扫描能量信息匹配的目标定位方法，包括如下步骤：

步骤一、确定广域随机稀布阵探测系统的基本参数和工作模式，包括系统节点数目、节点分布和工作频率；

步骤二、基于步骤一确定的基本参数采集系统各个节点的目标回波信号，设计波束合成点扫描方案进行波束扫描，获取不同的波束合成点对应的加权向量w，并对目标回波信号进行加权求和获得能量变化向量M；

步骤三、对观测区域网格划分，对不同网格点处的理论回波信号进行加权求和，获得对应的理论能量变化向量M_wg；

步骤四、将目标回波信号加权求和后的能量变化向量M与理论回波信号加权求和后的理论能量变化向量M_wg进行匹配搜索，相关性最大的网格点位置即为目标所在位置；

至此，完成了广域随机稀布阵空域扫描能量信息匹配的目标定位。

本发明相比现有技术具有以下有益效果：

本发明综合考虑了传统均匀阵雷达高分辨定位阵列多且密布带来的系统问题和广域随机稀布阵传统主瓣扫描方法面临的定位困难，设计了基于空域扫描能量信息匹配的目标定位方法。

本发明定位精度高，分辨率精度理论为阵列波束宽度，广域随机阵孔径极大，波束宽度极窄，极大提升了定位分辨率；

本发明提出基于空域扫描旁瓣能量信息匹配方法实现目标估计，避免了极窄主瓣扫描整个空域的困难。

附图说明

图1是本发明实施例流程图；

图2是本发明实施例广域随机稀布阵的节点分布图；

图3是本发明实施例本地球坐标系示意图；

图4是本发明实施例广域随机稀布阵在观测区域的能量场方位角分布图；

图5是本发明实施例广域随机稀布阵在观测区域的能量场俯仰角分布图；