CN106199501B - 一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法及系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法，包括：在目标的飞行区域下方布设N个探测单元，所述N个探测单元按预设的分布策略设置在正交的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器构成，N为大于等于4的整数，且任一平面的探测单元个数大于等于3；记录目标距声音传感器的最近点时刻t_i、目标距无线电多普勒传感器的最近点时刻t_i'；根据第一平面内的t_i、t_i'计算目标在第一平面的航向角α，根据第二平面内的t_i、t_i'计算目标在第二平面的航向角β。本发明的方法能够简便、快捷地对低空慢速小目标的立体飞行角度进行探测，探测成本较低、易于推广。本发明还公开了一种探测系统，其能实现探测方法的所有有益效果。

Description

一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法及系统

技术领域

本发明涉及目标探测领域，尤其涉及一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法及系统。

背景技术

低空慢速小目标，是对在低空或超低空下飞行、速度较慢、有效探测面积较小的各种小型航空器和空中漂浮物的统称。一般而言，飞行高度在100米～1000米之间称为低空，飞行高度低于100米称为超低空。由于具有飞行高速低、速度慢、散射强度弱等特点，低空慢速小目标的探测工作非常困难。通常，我们很难利用单一的探测手段对其进行全天时、全天候的有效探测与监控。

近年来，虽然传统的目标探测方法日臻完善，但是低空慢速小目标的探测与监控仍然是国际范围内的技术难题之一。随着我国低空空域的开放，对低空慢速小目标的监管与防范更是成为亟待解决的技术难题。

在现有技术中，可基于一种由红外光学探测单元和雷达组成的探测系统对低空慢速小目标进行探测。但是，该探测系统的成本较高，难以大面积使用。鉴于此，亟需一种低成本、可大范围推广使用的低空慢速小目标探测方法与探测系统。

发明内容

本发明的目的在于提出一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法及系统，以对低空小目标的飞行角度进行有效探测，同时降低探测成本，提高探测系统的可推广性。

本发明公开了一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法，包括以下步骤：

S1、在目标的飞行区域下方布设N个探测单元，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成；N为大于等于4的整数，且任一平面内的探测单元的个数大于等于3；

S2、对于每个探测单元，记录所述目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及所述目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,；N；

S3、根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂；根据α₁、α₂计算α；

S4、根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁，根据t′_i计算β的第二估计值β₂；根据β₁、β₂计算β；

其中，所述目标做匀速直线飞行。

优选的，在步骤S1中，N＝6，所述预设的分布策略具体为：在第一平面内设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第一至第四探测单元；在第二平面内设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第三至第六探测单元；其中，第三、四探测单元位于第一平面与第二平面的交线上。

优选的，在步骤S3之前，所述方法还包括：在第一平面上，以第三探测单元指向第二探测单元的方向为x轴正向，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，构建xoy坐标系，以目标运动轨迹在第一平面的投影与x轴的夹角为航向角α。

优选的，在步骤S4之前，所述方法还包括：在第二平面上，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，以第三探测单元指向第六探测单元的方向为z轴正向，构建yoz坐标系，以目标运动轨迹在第二平面的投影与z轴的夹角为航向角β。

优选的，在步骤S3中，根据公式3计算α₁；

式中，t₁为目标距离第一声音传感器的最近点时刻，t₂为目标距离第二声音传感器的最近点时刻，t₃为目标距离第三声音传感器的最近点时刻，t₄为目标距离第四声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式4计算α₂；

式中，t′₁为目标距离第一无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₂为目标距离第二无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₃为目标距离第三无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₄为目标距离第四无线电多普勒传感器的最近点时刻。

优选的，在步骤S4中，根据公式5计算β₁，

式中，t₅为目标距离第五声音传感器的最近点时刻，t₆为目标距离第六声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式6计算β₂；

式中，t′₅为目标距离第五无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₆为目标距离第六无线电多普勒传感器的最近点时刻。

优选的，步骤S2具体为：对于声音传感器，监测其在100～1000Hz频段的噪声频谱，并将出现噪声峰值点的时刻记为目标距离该传感器的最近点时刻t_i；对于无线电多普勒传感器，监测其产生的回波频谱，并将出现无频移点的时刻记为目标距离该传感器的最近点时刻t′_i。

本发明还提供了一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测系统，包括：探测模块、航向角计算模块；

所述探测模块由N个探测单元构成，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成，N为大于等于4的整数，且任一平面内探测单元的个数大于等于3；

所述探测模块用于探测目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,…N；

所述航向角计算模块用于根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂，根据α₁、α₂计算α；

所述航向角计算模块还用于根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁，根据t′_i计算β的第二估计值β₂，根据β₁、β₂计算β；

其中，所述目标做匀速直线飞行。

优选的，所述探测模块由6个探测单元构成，所述预设的分布策略为：在第一平面设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第一至第四探测单元；在第二平面设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第三至第六探测单元；其中，第三、四探测单元位于第一平面与第二平面的交线上。

优选的，所述航向角计算模块根据公式9计算α₁；

式中，t₁为目标距离第一声音传感器的最近点时刻，t₂为目标距离第二声音传感器的最近点时刻，t₃为目标距离第三声音传感器的最近点时刻，t₄为目标距离第四声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式10计算α₂；

式中，t′₁为目标距离第一无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₂为目标距离第二无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₃为目标距离第三无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₄为目标距离第四无线电多普勒传感器的最近点时刻。

优选的，所述航向角计算模块根据公式11计算β₁；

式中，t₅为目标距离第五声音传感器的最近点时刻，t₆为目标距离第六声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式12计算β₂；

式中，t′₅为目标距离第五无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₆为目标距离第六无线电多普勒传感器的最近点时刻。

在本发明中，低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法主要包括以下步骤：在目标的飞行区域下方布设N个探测单元，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在正交的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成；记录目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i；根据第一平面内声音传感器探测的t_i计算航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面内无线电多普勒传感器探测的t′_i计算航向角α的第二估计值α₂，根据α₁、α₂计算航向角α；根据第二平面内声音传感器探测的t_i计算航向角β的第一估计值β₁，根据第二平面内无线电多普勒传感器探测的t′_i计算β的第二估计值β₂，根据β₁、β₂计算航向角β。本发明通过声音传感器、无线电多普勒传感器进行复合探测，实现了声探测技术与无线电探测技术的结合，被动探测与主动探测的结合。通过声音传感器与无线电多普勒传感器的协同互补，实现了低空慢速小目标探测的低虚警率、低漏警率。进一步的，本发明的探测成本低，便于大范围推广使用。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是本发明的低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法的流程示意图；

图2是具体实施例一中探测单元的布设结构示意图；

图3是具体实施例一中航向角α的第一估计值的计算示意图；

图4是具体实施例二中探测单元的布设结构示意图；

图5是具体实施例二中航向角α的第一估计值的计算示意图；

图6是本发明中的低空慢速小目标立体飞行角度复合探测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

目前，低空慢速小目标的探测与监控仍然是国际范围内的技术难题之一。在现有技术中，主要通过红外光学探测单元和雷达组成的探测系统对低空慢速小目标进行探测。但是，该探测系统的成本较高、难以大范围地推广使用。

鉴于此，本申请的发明人提出了一种针对低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法及探测系统。其中，所述立体飞行角度是对目标飞行轨迹在不同平面内的投影角度的统称。本发明的探测方法的主要思路是：首先，根据预定策略在正交的第一、二平面上布置多个探测单元；每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器构成；然后，获取目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i；最后，基于第一平面上的探测单元确定的t_i、t′_i计算目标在第一平面的航向角α，基于第二平面上的探测单元确定的t_i、t′_i计算目标在第二平面的航向角β。本发明通过声音传感器、无线电多普勒传感器进行复合探测，实现了声探测技术与无线电探测技术的结合、被动探测与主动探测的结合。通过声音传感器与无线电多普勒传感器的协同互补，实现了低空慢速小目标探测的低虚警率、低漏警率。进一步的，本发明的探测成本低，便于大范围推广使用。

下面结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。图1为本发明中低空慢速小目标立体飞行角度复合探测方法的流程图。从图1可见，该方法包括以下步骤：

步骤S1、在目标的飞行区域下方布设N个探测单元，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成；N为大于等于4的整数，且任一平面内的探测单元的个数大于等于3。

在步骤S1中，将所述N个探测单元布设在目标飞行区域下方，以组成探测模块。比如，可将探测单元设置在各种建筑，和/或，路灯等物体上。为了加大对目标的监测力度，还可以布设多个探测模块，以构成探测网络。在具体实施时，相邻两个探测单元的设置间隔、一个探测模块中探测单元的总个数N、任一平面的探测单元的个数可根据实际情况确定。比如，设置间隔为1000米，N取4且在任一平面设置3个探测单元。

在本发明中，所述预设的分布策略可以有多种。比如，探测单元的总个数为5个，在第一平面内设置呈正方形阵列的第一至第四探测单元，在第二平面内设置呈正三角形阵列的第三至第五探测单元，并且，第三、四探测单元位于第一、二平面的交线上。比如，探测单元的总数为6个，第一平面设置呈正方形阵列的第一至第四探测单元，第二平面设置呈正方形阵列的第三至第六探测单元，并且，第三、四探测单元位于第一、而平面的交线上。只要不影响本发明的实施，任何预设的分布策略都在本发明的保护范围内。

步骤S2、对于每个探测单元，记录所述目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及所述目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,…N。

具体地，由于低空慢速小目标的噪声频谱主要集中在100～1000Hz，因此在本发明中通过声音传感器对100～1000Hz频段的噪声进行监测。在监测噪声频谱过程中，当探测单元接收的噪声的幅值最大时，目标距离声音探测单元最近，即该时刻为最近点时刻t_i。此外，当目标从接近到远离无线电多普勒传感器时，目标与无线电多普勒传感器的相对速度会出现“由正的相对速度—零相对速度—负的相对速度”的变化。相应的，无线电多普勒传感器的回波会出现“蓝移—无频移—红移”的变化。因此，当回波频谱出现无频移点时，目标距离无线电多普勒传感器最近，即该时刻为最近点时刻t′_i。

步骤S3、根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂；对α₁、α₂取平均，以确定目标在第一平面的航向角α。

步骤S4、根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁，根据t′_i计算β的第二估计值β₂；对β₁、β₂取平均，以确定目标在第二平面的航向角β。

本发明通过采用声音传感器、无线电多普勒传感器进行复合探测，实现了低空慢速小目标探测的低虚警率、低漏警率。进一步的，本发明的探测成本低，便于大范围推广使用。

下面结合具体实施例一对本发明的技术方案进行更为详尽的说明。图2为具体实施例一中探测单元的布设结构示意图。从图2可见，探测单元总个数为4个，在第一平面设置三个探测单元，分别是依次排列在边长为l的正三角形的三个顶点上的第一至第三探测单元，以O₁、O₂、O₃表示。在第二平面上设置三个探测单元，分别是依次排列在边长为l的正三角形的三个顶点上的第二至第四探测单元，以O₂、O₃、O₄表示。其中，第二、三探测单元位于第一、二平面的交线上。其中，每个探测单元由一个声音传感器和一个无线电多普勒传感器构成。在按照预设的分布策略安装探测单元以后，启动声音传感器、无线电多普勒传感器，以对目标进行复合探测。

在具体实施例一中，在计算目标的立体飞行角度之前，可先构建坐标系。例如，以位于第一平面内、且与第二、三探测单元所在直线垂直的直线为x轴，以第二探测单元指向第三探测单元的方向为y轴正向，构建xoy坐标系，并以目标运动轨迹在第一平面的投影与x轴的夹角为航向角α。然后，根据探测单元的位置差异、以及最近点时刻差异计算航向角α的第一估计值α₁、第二估计值α₂。

图3示出了具体实施例一中目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁的计算原理图。在图3中，设目标飞行轨迹A'B'在第一平面内的投影直线为AB，并用M₁、M₂、M₃分别代表直线AB距离第一至第三探测单元的最近点，用t₁、t₂、t₃代表目标距第一至第三探测单元中声音传感器的最近点时刻。由图3可得：

通过求解上式即可得出α₁的值。与α₁的计算方法类似，通过第一平面上无线电多普勒传感器探测的最近点时刻t′_i可求解出α₂。具体的，α₂的计算公式如下：

接下来，对α₁、α₂取平均，即可得到目标在第一平面的航向角α。类似地，根据第二平面内探测单元的位置差异、最近点时刻差异，可计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁、第二估计值β₂，然后对β₁、β₂取平均值，即可得到目标在第二平面的航向角β。

在具体实施例一中，通过以上步骤即可确定目标在第一、二平面的航向角。进一步地，由于只需设置四组探测单元即可实现对目标立体飞行角度的探测，大大降低了探测成本。

下面给出本发明技术方案的具体实施例二。图4为具体实施例二中探测单元的布设结构图。从图4可见，探测单元总个数为6个，在第一平面设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第一至第四探测单元，以O₁、O₂、O₃、O₄表示；在第二平面上设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第三至第六探测单元，以O₃、O₄、O₅、O₆表示；其中，第三、四探测单元位于第一、二平面的交线上。在按照预设的分布策略安装探测单元以后，启动声音传感器、无线电多普勒传感器，以对目标进行复合探测，获取目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i。

在具体实施例二中，在计算目标的立体飞行角度之前，可先构建坐标系。具体地，以第三探测单元指向第二探测单元的方向为x轴正向，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，构建xoy坐标系。并且，以目标运动轨迹在第一平面的投影与x轴的夹角为航向角α。

接下来，根据第一平面上探测单元的位置差异、以及最近点时刻差异计算目标航向角α的第一估计值α₁、第二估计值α₂。图5示出了具体实施例一中第一估计值α₁的计算原理图。在图5中，设目标飞行轨迹A'B'在第一平面内的投影直线为AB，并用M₁、M₂、M₃、M₄分别代表直线AB距离第一至第四探测单元的最近点，并用t₁、t₂、t₃、t₄代表目标距离第一至第四探测单元中声音传感器的最近点时刻。由图5可得，

式中，t₁为目标距离第一声音传感器的最近点时刻，t₂为目标距离第二声音传感器的最近点时刻，t₃为目标距离第三声音传感器的最近点时刻，t₄为目标距离第四声音传感器的最近点时刻。

与α₁的计算方法类似，通过第一平面上无线电多普勒传感器的位置差异、最近点时刻差异可求解出α₂。具体的，α₂的计算公式如下：

式中，t′₁为目标距离第一无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₂为目标距离第二无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₃为目标距离第三无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₄为目标距离第四无线电多普勒传感器的最近点时刻。

然后，对α₁、α₂取平均，即可得到航向角α的值。

接下来，可通过类似方法计算目标在第二平面的航向角β的大小。首先，在第二平面内，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，以第三探测单元指向第六探测单元的方向为z轴正向，构建yoz坐标系，并且，以目标运动轨迹在第二平面的投影与z轴的夹角为航向角β。然后，根据第二平面上的探测单元的位置关系、最近点时刻计算航向角β的第一估计值β₁、第二估计值β₂。其中，β₁的计算公式如下：

式中，t₅为目标距离第五声音传感器的最近点时刻，t₆为目标距离第六声音传感器的最近点时刻。

β₂的计算公式如下：

式中，t′₅为目标距离第五无线电多普勒传感器的最近点时刻，t′₆为目标距离第六无线电多普勒传感器的最近点时刻。

然后，对β₁、β₂取平均，即可得到航向角β的值。

在具体实施例二中，通过选取低成本的声音传感器、无线电多普勒传感器，降低了探测成本。进一步地，通过将探测单元排列成正方形阵列，在一定程度上简化了航向角的求解过程。

此外，本发明在所述探测方法的基础上，还提出了一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测系统，以对匀速直线飞行的目标进行探测。图6示出了该探测系统的结构示意图。从图6可见，该探测系统具体包括：探测模块1、航向角计算模块2。

探测模块1由N个探测单元构成，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内。其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成，N为大于等于4的整数，且任一平面内探测单元的个数大于等于3。探测模块1用于探测目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,…N。

航向角计算模块2，用于根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁；根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂；然后，对α₁、α₂取平均以得到计算α。

航向角计算模块2还用于根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁；根据t′_i计算β的第二估计值β₂；然后，对β₁、β₂取平均以得到β。

在具体实施时，探测模块可以有多种组成形式。比如，在一个较佳的实施例中，探测模块1由6个探测单元构成，每个探测单元由一个声音传感器、一个无线电多普勒传感器构成。具体为：在第一平面上呈正方形阵列分布的第一至第四探测单元，在第二平面上呈正方形阵列分布的第三至第六探测单元。其中，第三、四探测单元位于第一平面与第二平面的交线上。在该实施例中，航向角计算模块2计算α₁的公式为：

航向角计算模块2计算α₂的公式为：

航向角计算模块2计算β₁的公式为：

航向角计算模块2计算β₂的公式为：

在本发明的探测系统中，通过声音传感器、无线电多普勒传感器进行复合探测，实现了声探测技术与无线电探测技术的结合，被动探测与主动探测的结合。通过声音传感器与无线电多普勒传感器的协同互补，实现了低空慢速小目标探测的低虚警率、低漏警率。进一步的，本发明的探测系统的成本较低，便于大范围推广使用。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (11)

1.一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、在目标的飞行区域下方布设N个探测单元，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成；N为大于等于4的整数，且任一平面内的探测单元的个数大于等于3；

S2、对于每个探测单元，记录所述目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及所述目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,…N；

S3、根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂；根据α₁、α₂计算α；

S4、根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁，根据t′_i计算β的第二估计值β₂；根据β₁、β₂计算β；

其中，所述目标做匀速直线飞行。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤S1中，N＝6，所述预设的分布策略具体为：

在第一平面内设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第一至第四探测单元；在第二平面内设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第三至第六探测单元；

其中，第三、四探测单元位于第一平面与第二平面的交线上。

3.如权利要求2所述的方法，其中，在步骤S3之前，所述方法还包括：

在第一平面上，以第三探测单元指向第二探测单元的方向为x轴正向，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，构建xoy坐标系，以目标运动轨迹在第一平面的投影与x轴的夹角为航向角α。

4.如权利要求3所述的方法，其中，在步骤S4之前，所述方法还包括：

在第二平面上，以第三探测单元指向第四探测单元的方向为y轴正向，以第三探测单元指向第六探测单元的方向为z轴正向，构建yoz坐标系，以目标运动轨迹在第二平面的投影与z轴的夹角为航向角β。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤S3中，根据公式3计算α₁；

式中，t₁为目标距离第一声音传感器的最近点时刻，t₂为目标距离第二声音传感器的最近点时刻，t₃为目标距离第三声音传感器的最近点时刻，t₄为目标距离第四声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式4计算α₂；

式中，t₁'为目标距离第一无线电多普勒传感器的最近点时刻，t'₂为目标距离第二无线电多普勒传感器的最近点时刻，t₃'为目标距离第三无线电多普勒传感器的最近点时刻，t'₄为目标距离第四无线电多普勒传感器的最近点时刻。

6.如权利要求5所述的方法，其中，在步骤S4中，根据公式5计算β₁，

式中，t₅为目标距离第五声音传感器的最近点时刻，t₆为目标距离第六声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式6计算β₂；

式中，t₅'为目标距离第五无线电多普勒传感器的最近点时刻，t₆'为目标距离第六无线电多普勒传感器的最近点时刻。

7.如权利要求1-6任一所述的方法，其中，步骤S2具体为：

对于声音传感器，监测其在100～1000Hz频段的噪声频谱，并将出现噪声峰值点的时刻记为目标距离该传感器的最近点时刻t_i；

对于无线电多普勒传感器，监测其产生的回波频谱，并将出现无频移点的时刻记为目标距离该传感器的最近点时刻t′_i。

8.一种低空慢速小目标立体飞行角度的复合探测系统，其特征在于，所述系统包括：探测模块、航向角计算模块；

所述探测模块由N个探测单元构成，所述N个探测单元按照预设的分布策略设置在相互垂直的第一、二平面内；其中，每个探测单元由声音传感器、无线电多普勒传感器复合而成，N为大于等于4的整数，且任一平面内探测单元的个数大于等于3；

所述探测模块用于探测目标距离声音传感器的最近点时刻t_i、以及目标距离无线电多普勒传感器的最近点时刻t′_i，i＝1,2,…N；

所述航向角计算模块用于根据第一平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第一平面的航向角α的第一估计值α₁，根据第一平面的无线电多普勒传感器探测的t′_i计算α的第二估计值α₂，根据α₁、α₂计算α；

所述航向角计算模块还用于根据第二平面的声音传感器探测的t_i计算目标在第二平面的航向角β的第一估计值β₁，根据t′_i计算β的第二估计值β₂，根据β₁、β₂计算β；

其中，所述目标做匀速直线飞行。

9.如权利要求8所述的系统，其中，所述探测模块由6个探测单元构成，所述预设的分布策略为：在第一平面设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第一至第四探测单元；在第二平面设置四个探测单元，分别是依次排列在正方形四个顶点上的第三至第六探测单元；其中，第三、四探测单元位于第一平面与第二平面的交线上。

10.如权利要求9所述的系统，其中，所述航向角计算模块根据公式9计算α₁；

式中，t₁为目标距离第一声音传感器的最近点时刻，t₂为目标距离第二声音传感器的最近点时刻，t₃为目标距离第三声音传感器的最近点时刻，t₄为目标距离第四声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式10计算α₂；

式中，t₁'为目标距离第一无线电多普勒传感器的最近点时刻，t'₂为目标距离第二无线电多普勒传感器的最近点时刻，t₃'为目标距离第三无线电多普勒传感器的最近点时刻，t'₄为目标距离第四无线电多普勒传感器的最近点时刻。

11.如权利要求10所述的系统，其中，所述航向角计算模块根据公式11计算β₁；

式中，t₅为目标距离第五声音传感器的最近点时刻，t₆为目标距离第六声音传感器的最近点时刻；

以及，根据公式12计算β₂；

式中，t₅'为目标距离第五无线电多普勒传感器的最近点时刻，t₆'为目标距离第六无线电多普勒传感器的最近点时刻。