CN105068054A

CN105068054A - 一种船用雷达海杂波的抑制算法

Info

Publication number: CN105068054A
Application number: CN201510523377.XA
Authority: CN
Inventors: 印士波; 张启明; 王文星
Original assignee: CSSC NAVIGATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CSSC NAVIGATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2035-08-25
Also published as: CN105068054B

Abstract

本发明涉及一种船用雷达海杂波的抑制算法，该算法包括有如下步骤：第一步，初始化并建立海情量程数据表；第二步，录入当前海况下的海杂波抑制曲线参数，读取海杂波抑制修正算法参数的设置；第三步，建立海杂波抑制曲线；第四步，依照海杂波抑制算法公式，计算出海杂波抑制曲线，通过海杂波抑制曲线叠加，完成海杂波抑制。本发明的船用雷达海杂波抑制的算法根据实际海情选择海杂波分布模式进行海杂波抑制，在尽可能大的抑制海杂波的同时，把对目标的影响降低到最小。

Description

一种船用雷达海杂波的抑制算法

技术领域

本发明涉及船用雷达探测，特别涉及到一种船用雷达海杂波的抑制算法。

背景技术

船用雷达是船舶的核心导航设备，其关系到国家海防和海事的安全。但是船用雷达的探测和跟踪性能常常会受海浪表面散射的电磁波的影响，海浪表面散射的电磁波也称为海杂波。海杂波的出现会增加虚警概率，或者相应地降低虚警率恒定时的检测概率。对于复杂海况来说，这种情况可能更加严重，海杂波是运动和起伏的，因而很难消除。

现有的船用雷达杂波抑制算法中，一般是采用四种海杂波模型（瑞利分布、对数正态分布、韦布尔分布、K分布）中的一种分布方式建立固定模型进行海杂波抑制，大都没有处理雷达附近的海杂波。这样会导致雷达显示屏的中心位置会有杂波圆环，并且在周围出现大量的干扰信号，影响对真实目标的判断，如图2所示，图中的当前量程3海里的雷达回波图像，可见近程杂波强度很大，真实目标淹没在杂波中。而且在实际应用过程中，大多情况是现有技术四种模型的混合状态，单一固定模型的海杂波抑制也会对近距离目标信号造成很大的衰减，甚至导致漏检的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种新的船用雷达海杂波的抑制算法。本发明的海杂波抑制算法通过实际海情来选择海杂波分布模式进行海杂波抑制，在尽可能大的抑制海杂波的同时，把对目标的影响降低到最小，呈现出更为清晰真实的雷达探测目标。

为了达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种船用雷达海杂波的抑制算法，其特征在于，该算法包括有如下步骤：

第一步，基于现有的雷达显控软件进行初始化，建立海情量程数据表；所述的初始化为参数的初始化设置和数据的初始化，建立海情量程数据表分为两个步骤：

（11）读取当前的量程数据，该量程数据包括有start、end、sz和j；

（12）由公式建立当前量程数据表，其中table是建立的量程数据表数组，start为当前量程起始点，end为当前量程终止点，sz为两个距离环之间的差值，j是表格数组步进参数；

第二步，通过当前海况读取海杂波抑制算法的参数设置，PWR：杂波抑制曲线总体放大倍数，P0：手动曲线放大倍数，P1：一次自动曲线放大倍数，P2：二次自动曲线放大倍数，P3：二次自动曲线值域调整参数，：当前海浪抑制参数数据；

第三步，建立海杂波抑制曲线，海杂波抑制曲线建立包括有如下步骤：

（31）建立手动曲线数据表，由公式计算得出，其中sea0是手动曲线数据数组，PWR和P0为第二步中用户依据当前海况和雷达回波图像设置的参数；

（32）建立一次自动曲线，由公式计算得出，其中sea1是一次自动曲线数据数组，PWR、P1和为第二步中用户依据当前海况和雷达回波图像设置的参数，为步骤（31）计算得出的手动曲线数据数组；

（33）建立二次自动曲线，先由公式计算得出二次自动曲线值域调整参数，其中A是二次自动曲线值域参数数据，P3和为第二步中用户设置参数；之后由公式计算得出二次自动曲线数据数组，式中是二次自动曲线数据数组；

第四步，依照上述第三步的海杂波抑制算法公式来计算出海杂波抑制曲线，所述的海杂波抑制曲线由如下公式计算得出：

，

式中为最终杂波抑制曲线数据数组，通过上述海杂波抑制曲线叠加来完成海杂波抑制。

在本发明一种船用雷达海杂波的抑制算法的运行过程中，作为优化的技术方案，还需要断船用雷达的探测距离是否有变化，若船用雷达的探测距离有变化则执行步骤（11），若探测距离无变化则进一步判断海杂波抑制算法参数设置是否有变化，若海杂波抑制算法参数设置有变化则执行步骤（31），若海杂波抑制算法参数设置无变化则继续循环判断船用雷达的探测距离是否有变化。

基于上述技术方案，本发明专利与现有技术相比具有如下技术优点：

本发明船用雷达海杂波抑制算法根据实际海情来选择海杂波分布模式，利用叠加的抑制曲线来进行海杂波抑制，在尽可能大的抑制海杂波的同时，把对目标的影响降低到最小。

附图说明

图1是本发明船用雷达海杂波抑制算法的流程示意图。

图2是采用本发明船用雷达海杂波抑制算法之前实测数据的雷达显示图。

图3是采用本发明船用雷达海杂波抑制算法之后实测数据的雷达显示图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的实施例来的本发明专利的操作流程和工作方式做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其操作原理和工作流程但不能以此来限制本发明专利的保护范围。

本发明专利通过实际海情调整不同海杂波抑制参数进行海杂波抑制，在尽可能大地抑制海杂波的同时，把对目标的影响降到最小。该船用雷达海杂波抑制算法主要包括有如下步骤：一、初始化，建立海情量程数据表；二、通过当前海况读取海杂波抑制算法参数设置；三、依照海杂波抑制算法公式，计算出杂波抑制曲线；四、杂波抑制曲线叠加，完成海杂波抑制算法。

如图1所示，在具体的操作层面上，本发明的海杂波修正算法包括有如下步骤：

第一步，基于现有的雷达显控软件进行参数和数据初始化，建立海情量程数据表；所述的初始化为参数的初始化设置和数据的初始化，建立海情量程数据表分为两个步骤：

（11）读取当前的量程数据，量程是由用户在现有的雷达显控软件中自行切换，算法根据用户设置的当前量程，在上位机内存中读取；

第二步，通过当前海况，来读取海杂波抑制算法参数的设置，PWR：杂波抑制曲线总体放大倍数，P0：手动曲线放大倍数，P1：一次自动曲线放大倍数，P2：二次自动曲线放大倍数，P3：二次自动曲线值域调整参数，：当前海浪抑制参数数据。上述的参数是上位机的雷达显控软件中用户自行设置的参数，在上位机的内存中直接进行读取。也就是说用户根据当前海面情况，依照当前回波图像，自行设置海杂波抑制曲线的4个参数，即PO、P1、P2和P3。

第三步，在船用雷达显控软件中建立海杂波抑制曲线，海杂波抑制曲线建立包括有如下步骤：

（31）建立手动曲线数据表，由公式计算得出，其中sea0是手动曲线数据数组，PWR和P0为第二步中用户依据当前海况和雷达回波图像设置的参数。

（32）建立一次自动曲线，由公式计算得出，其中sea1是一次自动曲线数据数组，PWR、P1和为第二步中用户依据当前海况和雷达回波图像设置的参数，为步骤（31）计算得出的手动曲线数据数组，这里一次曲线的斜率固定，抑制为线性。

（33）建立二次自动曲线，先由公式计算得出二次自动曲线值域调整参数，其中A是二次自动曲线值域参数数据，P3和为第二步中用户设置参数；之后由公式计算得出二次自动曲线数据数组，式中是二次自动曲线数据数组；这里的二次曲线为双曲线，双曲线抑制离雷达中心抑制幅度稿，远离雷达抑制幅度低，针对雷达近程海杂波影像比较大的因素。

第四步，依照上述第三步的三个海杂波抑制算法公式，计算出海杂波抑制曲线，由如下公式计算得出抑制算法曲线：

，

式中为最终杂波抑制曲线数据数组，通过海杂波抑制曲线叠加，完成海杂波抑制。

作为实施例，针对于图2来说，图3是采用本发明船用雷达海杂波抑制算法之后实测数据的雷达显示图。图中设置好杂波抑制曲线4个参数：P0=225,P1=40，P2=91，P3=23,当前量程为39。杂波抑制曲线叠加后的效果，可见近程的雷达杂波环消失，且真实目标清晰可见。从而充分体现了本发明专利海杂波抑制算法的优越性。

综上所述，海杂波抑制算法采用一次曲线与双曲线数据叠加的方式，并根据当前显示量程，计算得出抑制数据表格，进行海杂波抑制，根据不同海情，从而进行了有效海杂波抑制。

Claims

1.一种船用雷达海杂波的抑制算法，其特征在于，该算法包括有如下步骤：

，

2.根据权利要求1所述的一种船用雷达海杂波的抑制算法，其特征在于，在运行步骤中需判断船用雷达的探测距离是否有变化，若船用雷达的探测距离有变化则执行步骤（11），若探测距离无变化则进一步判断海杂波抑制算法参数设置是否有变化，若海杂波抑制算法参数设置有变化则执行步骤（31），若海杂波抑制算法参数设置无变化则继续循环判断船用雷达的探测距离是否有变化。