[发明专利]一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法

说明书

本发明公开了一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，包括以下步骤：1.建立单雷达基于固定目标的量测方程，通过选择不同采样间隔，来估计单雷达的系统偏差。2.建立双雷达基于非合作目标的量测方程，通过两雷达在同一时刻对目标量测相等的思路建立方程可估计出两雷达的系统偏差。3.当固定目标和非合作目标同时存在时，将基于固定目标估计出的单雷达结果作为初值放入到非合作估计中，实现固定目标和非合作目标的联合配准。4.理论分析这种联和融合后的算法性能优于单独使用固定目标和单独使用非合作目标得到的结果。本发明与现有的雷达系统偏差估计技术相比，在融合后系统偏差估计精度优于任意单个信息源的估计精度。

技术领域

本发明属于雷达数据处理技术领域，具体涉及一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，用于针对雷达的量测系统偏差估计，特别是当雷达通过非合作目标进行估计时，某单个雷达同时能探测到未知位置的固定目标的场景，应该如何进行估计以得到精度更高的值。

背景技术

空间配准[1]是指利用多雷达对空间共同目标的量测对各系统偏差进行估计和补偿。经过国内外大量的研究，发明了大量空间配准的方法，主要有最小二乘算法，总体最小二乘算法，卡尔曼滤波算法，极大似然算法，状态空间算法等[2]。

针对进行空间配准时的目标类型不同，目前主要分为基于合作目标的空间配准和基于非合作目标的空间配准两类[3]。合作目标是指目标的真实位置是已知的，所以只需要一个雷达就能获取其位置。比如地面基站，也可以是移动平台，可以实时为主雷达提供自身位置。而非合作是指目标的真实位置是未知的，所以往往需要两个或两个以上的雷达对其进行探测。比如来袭敌机或导弹，对于合作目标的空间配准往往比较简单，因为目标真实位置是已知的，所以可用足够个数的合作目标来估计雷达系统偏差。非合作目标的配准方法也有很多。固定目标指的是位置固定不动，但是不知道它的真实位置，比如某座山峰，岛屿。

参考文献

[1]韩崇昭，朱洪艳，段战胜.多源信息融合[M].清华大学出版社，2006.

[2]贺席兵.信息融合中多平台多雷达的时空配准研究.西安：西北工业大学硕士论文，2001.

[3]宋文彬.基于合作目标与非合作目标的一体化空间配准新算法[J].术,2013,53(11):1422-1427.

发明内容

本发明的目的是在于提供一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，以解决在进行非合作目标偏差估计过程中，某雷达同时能够探测到某个位置未知的固定目标的场景。

本发明采用如下的技术方案来实现的：

一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，包括以下步骤：

1.1建立单雷达基于未知固定目标的系统偏差量测方程

对于固定目标而言，采用在不含偏差情况下雷达对目标的量测时刻相等来建立模型，将雷达置于机载平台上，使得二者笛卡尔系坐标系重合，选取ECEF坐标系为公共坐标系，得到：

式中：X_ture代表固定目标的真实位置，X_s,i,X_s,j分别为i,j时刻平台在ECEF坐标系下的坐标，R_t,i,R_t,j分别为i,j时刻雷达东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，R_l,i,R_l,j分别为i,j时刻机载平台笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵，X_p,i,X_p,j分别为i,j时刻机载平台笛卡尔坐标系下雷达对目标的量测，分别是雷达i时刻距离,方位角,高低角的量测值，分别是雷达i时刻距离、方位角、高低角的系统偏差；

1.2建立双雷达基于非合作目标的系统偏差量测方程