一种基于距速判决的高精度测速方法与流程

本发明涉及雷达总体，尤其涉及一种基于距速判决的高精度测速方法。

背景技术：

1、在现代战争中，雷达除需完成基础的稳定探测目标的距离、方位、仰角等一次信息功能外，还被赋予了其更多的使用要求，比如被探测目标的类型识别、探测弹道导弹时的发落点估计与预报、战场辅助决策、地空导弹武器系统中的精确制导打击、电子战干扰下的高精度探测等各方面，这些新增的功能与需求对雷达探测目标径向速度输出精度、距离测量精度等均有很高的要求，常规雷达使用的径向速度估计方法为将距离差分方法求解径向速度，该结果并非来自直接测量，而是由两点间的距离差间接获得，为速度滤波器状态向量估计值，其存在明显的滞后性，且由于实际瞬时信号带宽受限，两次探测的测距结果自身均存在测量误差，差分后径向速度计算结果的误差会被进一步放大，越来越无法满足现代战争中上述各种新功能的要求；多普勒测速方法基于运动目标多普勒频移效应，通过分析从目标反射回来的雷达信号频率变化来确定目标多普勒速度，其测量精度较大但由于动态范围限制，当目标速度超过一定范围后会存在多普勒模糊与折叠效应，导致测速结果无法使用。

技术实现思路

1、为解决现有的技术问题，本发明提供了一种基于距速判决的高精度测速方法。

2、本发明的具体内容如下：一种基于距速判决的高精度测速方法，包括如下步骤：

3、s1，对目标进行探测获得原始测量数据；

4、s2，根据当前时刻探测距离与上一时刻探测距离获取目标差分速度；

5、s3，将量测的多普勒径向速度与差分径向速度做置信度相关；

6、s4，根据置信度相关结果输出当前场景下的最优结果。

7、进一步的，s1中原始测量数据包括目标相对于雷达探测点的距离、方位、仰角和多普勒速度。

8、进一步的，目标相对于雷达探测点的距离测量方法为：通过雷达发射笔形波束探测目标，延时δt后利用雷达接收机接收目标的反射波，经过信号处理、数据处理获得当前时刻t1目标相对于雷达探测点的距离其中，c为光速。

9、进一步的，s2包括：

10、根据上一时刻t0的雷达径向速度v0以及当前帧的量测多普勒速度剩余获得多普勒原始速度vrt≈nvmod+vdmod，

11、其中，vmod为多普勒模糊速度，λ为电磁波的波长，t0为脉冲周期；n为多普勒模糊倍数，n＝floor(v0/vmod)，floor()为向下取整；

12、vdmod为多普勒模糊速度剩余，设本次信号做n点fft频域处理，则形成n组滤波器，kmax为信号经频域处理后最大幅度对应的滤波器号，n为频域滤波器总数量；

13、根据上一时刻t0的雷达探测位置r0以及径向速度v0获得当前点的目标预测距离r′1＝r0+v0(t1-t0)；

14、将当前时刻t1探测距离r1与上一时刻t0雷达探测距离r0进行差分获得距离差分速度

15、

16、进一步的，s3包括：根据差分径向速度结果对量测的多普勒速度进行解模糊处理后，提取相对最接近的多普勒速度结果与差分径向速度求差值。

17、进一步的，s4包括：将当前点距离差分速度vc′1与目标点多普勒量测速度vrt进行相关，若偏差值小于雷达速度量测精度能力的3倍以内，则认为多普勒量测速度可信，直接取代差分速度输出；若误差值大于雷达速度量测精度能力3倍以上，取当前测速结果vrt加减一个多普勒模糊倍数，对速度测量结果进行解模糊后形成新的假设结果与差分速度进行相关，若满足匹配条件则替换当前测速结果，并同步对距离测量结果进行修正，距离、速度协同滤波后输出，若仍然无法匹配，判断为此刻多普勒测速结果不可信，将距离差分速度滤波后进行输出，防止测速产生较大偏差。

18、本发明综合利用差分速度与多普勒测量结果进行合格判据，可有效改善雷达常规距离差分测速方法在复杂电磁环境(环境干扰、多目标场景、电磁干扰、目标机动等)下测速精度较差与测量扰动问题。

技术特征：

1.一种基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：s1中原始测量数据包括目标相对于雷达探测点的距离、方位、仰角和多普勒速度。

3.根据权利要求2所述的基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：目标相对于雷达探测点的距离测量方法为：通过雷达发射笔形波束探测目标，延时δt后利用雷达接收机接收目标的反射波，经过信号处理、数据处理获得当前时刻t1目标相对于雷达探测点的距离其中，c为光速。

4.根据权利要求3所述的基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：s2包括：

5.根据权利要求1所述的基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：s3包括：根据差分径向速度结果对量测的多普勒速度进行解模糊处理后，提取相对最接近的多普勒速度结果与差分径向速度求差值。

6.根据权利要求1所述的基于距速判决的高精度测速方法，其特征在于：s4包括：将当前点距离差分速度vc′1与目标点多普勒量测速度vrt进行相关，若偏差值小于雷达速度量测精度能力的3倍以内，则认为多普勒量测速度可信，直接取代差分速度输出；若误差值大于雷达速度量测精度能力3倍以上，取当前测速结果vrt加减一个多普勒模糊倍数，对速度测量结果进行解模糊后形成新的假设结果与差分速度进行相关，若满足匹配条件则替换当前测速结果，并同步对距离测量结果进行修正，距离、速度协同滤波后输出，若仍然无法匹配，判断为此刻多普勒测速结果不可信，将距离差分速度滤波后进行输出，防止测速产生较大偏差。

技术总结本发明涉及一种基于距速判决的高精度测速方法，包括如下步骤：S1，对目标进行探测获得原始测量数据；S2，根据当前时刻探测距离与上一时刻探测距离获取目标差分速度；S3，将量测的多普勒径向速度与差分径向速度做置信度相关；S4，根据置信度相关结果输出当前场景下的最优结果。本发明综合利用差分速度与多普勒测量结果进行合格判据，可有效改善雷达常规距离差分测速方法在复杂电磁环境(环境干扰、多目标场景、电磁干扰、目标机动等)下测速精度较差与测量扰动问题。技术研发人员：张弘,刘云申,马超,王国帅,敖呈欢受保护的技术使用者：南京国睿防务系统有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5