CN106707251A - 应答机功率校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应答机功率校准方法及装置，所述方法包括：接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。实施本公开的方案可获得以下有益效果：根据对至少两个校准目标的回波信号，来获取方向图传播因子校准值，以获得应答机的功率控制因子，校准应答机的输出功率。由此，使得校准后的应答机可准确模拟目标物的回波特征，可对雷达的探测性能指标进行更加准确的检测和评估。

Description

应答机功率校准方法及装置

技术领域

本公开涉及雷达测试技术领域，具体地，涉及一种应答机功率校准方法及装置。

背景技术

应答机可在近距离模拟远距离目标回波特征，采用应答机可对雷达系统探测能力进行检测和评估，可大量节省检飞试验的时间和人力物力成本。

为了能准确地对雷达系统探测能力进行检测，需要对应答机的输出功率进行校准。

相关技术中，对应答机的输出功率进行校准时，一般采用如下方法：先测量应答机初始的输出/输入比值系数，再计算应答机实际假设距离和模拟距离的比例，再乘上RCS系数，并按距离变化等比例模拟法计算得到应答机的输出/输入比值系数。由此，根据计算得到的输出/输入比值系数和初始的输出/输入比值系数的差，可得到远距离目标的真实功率。

然而，由于雷达目标回波功率不仅与雷达设计参数和探测目标RCS相关，还与雷达方向图传播因子关系密切。方向图传播因子是为了计算环境(地球表面和大气)传播对雷达影响而引入的一个参数，它包含了绕射、反射、折射、大气衰减、色散、杂波、多路径传播与环境噪声等多种效应和天线方向图的影响。同一部雷达，在不同的传播环境下的电波传输损耗差别较大，尤其是处于近距离传播时，多径衰落效应对电波传播的影响最大。

然而，相关技术中，在进行应答机的输出功率进行校准时，并没有考虑环境方向图传播因子的影响，因而，其不能准确的检测雷达系统的探测能力。

发明内容

本公开的目的是提供一种应答机功率校准方法及装置。

为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种应答机功率校准方法，包括：

接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；

根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；

根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

在一个实施例中，所述根据方向图传播因子校准值获取预设位置处的应答机的功率控制因子的步骤包括：

获取与所述雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积；

获取与所述雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积；

根据所述预设参考距离、所述预设距离、所述第一雷达散射截面积、所述第二雷达散射截面积和所述方向图传播因子，获取所述预设位置处的应答机的所述功率控制因子。

在一个实施例中，所述功率控制因子为：

其中，c为所述功率控制因子，F为所述方向图传播因子校准值，R_ref为所述预设参考距离，R_x为所述预设距离，σ_ref为所述第一雷达散射截面积，σ_x为所述第二雷达散射截面积。

在一个实施例中，所述多个校准目标包括：与所述雷达的距离为第一距离的第一校准目标和与所述雷达的距离为第二距离的第二校准目标；

所述方法还包括：

获取所述第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比；

获取所述第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比；

根据所述第三回波信噪比、所述第四回波信噪比、所述第一距离和所述第二距离获取第一方向图传播因子校准值。

在一个实施例中，所述第一方向图传播因子校准值为：

其中，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

在一个实施例中，所述方向图传播因子校准值为：

其中，F为所述方向图传播因子校准值，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R_x为所述第二距离，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

在一个实施例中，所述方法还包括：

接收位于所述预设参考距离处的参考目标的第一回波信号；

根据接收到的所述第一回波信号获取第一回波信噪比；

控制位于所述预设位置处的所述应答机的有效输出功率值为第一功率值，以使所述雷达从所述应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与所述第一回波信噪比相同。

在一个实施例中，所述方法还包括：

当所述预设位置处的所述应答机的有效输出功率值为所述功率控制因子与所述第一功率值的乘积时，所述雷达从所述预设位置处的所述应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与所述雷达从所述第二距离处的第二校准目标处接收到的回波信号的回波信噪比相同。

在一个实施例中，所述功率控制因子为：

其中，N为校准目标的个数，R₁为第一个校准目标与雷达之间的距离，R₂为第二个校准目标与雷达之间的距离，R_n为第n个校准目标与雷达之间的距离，R_x为目标物与雷达之间的距离，SNR₁为第一个校准目标的回波信噪比，SNR_n为第n个校准目标的回波信噪比。

第二方面，提供一种应答机功率校准装置，包括：

回波接收模块，用于接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；

方向图传播因子校准值获取模块，用于根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；

校准模块，用于根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

在一个实施例中，所述校准模块包括：

第一获取子模块，用于获取与所述雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积；

第二获取子模块，用于获取与所述雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积；

功率控制因子获取子模块，用于根据所述预设参考距离、所述预设距离、所述第一雷达散射截面积、所述第二雷达散射截面积和所述方向图传播因子，获取所述预设位置处的应答机的所述功率控制因子。

在一个实施例中，所述多个校准目标包括：与所述雷达的距离为第一距离的第一校准目标和与所述雷达的距离为第二距离的第二校准目标；

所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取所述第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比；

第四获取模块，用于获取所述第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比；

第一方向图传播因子校准值获取模块，用于根据所述第三回波信噪比、所述第四回波信噪比、所述第一距离和所述第二距离获取第一方向图传播因子校准值。

通过上述技术方案，根据对至少两个校准目标的回波信号，来获取方向图传播因子校准值，以获得应答机的功率控制因子，校准应答机的输出功率。由此，使得校准后的应答机可准确模拟目标物的回波特征，可对雷达的探测性能指标进行更加准确的检测和评估。由于考虑了方向图传播因子的影响，提高应答机功率的准确性，进而实现对雷达系统的探测性能的准确的检测和评估。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例的应答机和雷达系统的架构示意图；

图2是本公开实施例的多径衰落和自由空间衰落的示意图；

图3是本公开一实施例的应答机功率校准方法的流程示意图；

图4是本公开一实施例的获取方向图传播因子校准值的流程示意图；

图5是本公开一实施例的根据方向图传播因子校准值获取预设位置处的应答机的功率控制因子的流程示意图；

图6是本公开一实施例的采用两个校准目标进行方向图传播因子校准值进行获取的示意图；

图7是本公开一实施例中根据参考目标和目标物进行功率控制因子的获取的示意图；

图8是本公开一实施例的多校准目标进行校准的示意图；

图9是本公开一实施例的应答机功率校准装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

参见图1，为本公开实施例的应答机和雷达系统的架构示意图。其中，应答机200是在收到无线电询问信号时，能够自动对信号做出回应的电子设备。应答机200架设在雷达100和目标300之间。由此，可利用应答机200在近距离模拟远距离真实目标300的回波特征，以便捷地对雷达100的探测性能指标进行检测和评估。

目标300的回波功率不仅由雷达设计参数和探测目标的雷达散射截面积(RadarCross-Section，RCS)相关，还与雷达方向图传播因子关系密切。

方向图传播因子是为了计算环境(地球表面和大气)传播对雷达影响而引入的一个参数，它包含了绕射、反射、折射、大气衰减、色散、杂波、多路径传播与环境噪声等多种效应和天线方向图的影响。按照定义，方向图传播因子F表示天线波束轴所指向的空间某一点上的实际场强E与该点在自由空间场强E₀的比值，参见式(1)所示。

雷达发射路径传播方向因子和雷达接收路径传播方向因子一致，均用F表示，雷达方程就可以改写为下式(2)所示。

其中，P_r为雷达接收功率，P_t雷达发射功率，G为发射天线增益，σ为目标散射截面积，λ为波长，R为雷达到目标的单程距离，F为方向图传播因子。

在自由空间中，方向图传播因子F如式(3)所示。

而在实际环境空间中，方向图传播因子的形式比较复杂，主要依照起主要作用的传播机制来确定，它包含了绕射、反射、折射、大气衰减、色散、杂波、多路径传播与环境噪声等多种效应。其中，折射效应是大气折射指数不均匀，引起的附加传播时延、视在角度位置误差、射线偏轴等；大气衰减效应，是大气中的氧气和水汽等气体分子、水汽凝结物(雨、雪、云、雾)对电波的吸收、散射所产生的衰减，缩短雷达对目标的探测距离；色散效应，是由于大气是非理想介质，大气折射率与频率相关，穿越大气的电波传播时延是频率的函数，特别是宽带信号，会引起严重的时延散布效应，大大降低宽带雷达的分辨率；杂波主要指非关心目标所散射的回波，包括地海杂波、气象杂波、飞鸟、昆虫等，杂波会影响雷达对目标的检测和识别；多径效应是指由于地物反射，电波的直达波和反射波或多条传播路径回波同时大大接收点而产生的多路径传播干涉衰落效应。

多径衰落在近距离段对幅度起伏的影响最大，其它传播效应的衰落对幅度的起伏影响相对要小一些。

在一个实施例中，对于频率为3GHz的雷达，天线为高斯分布，垂直波瓣宽度为5°，架设高度12m，天线最大方向指向水平，受到多径干涉效应的影响，空间波瓣将分裂成多个波瓣。

参见图2，假设地面为理想镜面的情况下，雷达S波段在不同距离段的多径衰落，相对自由空间的衰减，在近距离处的分裂波瓣最大增强12dB，最小几乎全部衰落，远距离相对平缓些。这种变化对雷达的探测性能有相当大的影响，在分裂波瓣处，有可能增加一倍探测威力，有可能丢失目标。

由此，雷达探测的威力与方向图传播因子关系密切，同一雷达，在不同的传播环境下的电波传输损耗差别较大，尤其是处于近距离传播时，多径衰落效应对电波传播的影响最大。

因此，应答机200在近距离接收和发射信号时，无法通过简单的距离等比计算进行幅度模拟，其中雷达方程中的方向图传播因子F是无法确定，架设在不同的高度和不同的距离上，方向图传播因子F的差距很大。

本公开实施例，采用多参考点校准的方式，获取应答机200架设位置处的方向图传播因子，以对应答机200的输出功率进行校准。当应答机200的架设位置处的环境发生变化时，则重新进行方向图传播因子的校准，以对应答机200的输出功率进行实时校准。

参见图3是本公开一实施例的应答机功率校准方法的流程示意图。该应答机功率校准方法包括：

步骤S31、接收位于雷达同一波束范围内，与雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号。

在一个实施例中，多个校准目标(两个或两个以上校准目标)位于雷达100的同一个波束范围内。该多个校准目标位于同一仰角上，可为标准金属球或其它物体。由此，雷达100可接收该多个校准目标返回的雷达回波信号。

步骤S32、根据接收到的所述多个回波信号，获取与预设距离处的目标物相对应的方向图传播因子校准值。

在本公开的实施例中，方向图传播因子随距离呈线性分布，由此，可通过两个或两个以上的校准目标的回波信号对方向图传播因子校准值进行获取。方向图传播因子校准值可为校准目标在不同位置处的方向图传播因子的比值。

在一个实施例中，多个校准目标包括：与雷达100的距离为第一距离R₁的第一校准目标和与雷达100的距离为第二距离R₂的第二校准目标；

参见图4，在本公开的一个实施例中，获取方向图传播因子校准值的步骤包括：

步骤S41、获取第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比。

步骤S42、获取第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比。

步骤S43、根据第三回波信噪比、第四回波信噪比、第一距离和第二距离获取第一方向图传播因子校准值。

在一个实施例中，第一方向图传播因子校准值为：

其中，F'即为第一方向图传播因子校准值，SNR₁为第三回波信噪比，SNR₂为第四回波信噪比，R₁为第一距离，R₂为第二距离。

在本公开的实施例中，方向图传播因子随距离呈线性分布，由此，方向图传播因子校准值为：

其中，F为方向图传播因子校准值，F'为第一方向图传播因子校准值，SNR₁为第三回波信噪比，SNR₂为第四回波信噪比，R_x为预设距离即目标物与雷达间的距离，R₁为第一距离，R₂为第二距离。

步骤S33、根据方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

当应答机处于预设位置时，可根据获取的方向图传播因子校准值获得功率控制因子。

参见图5，在一个实施例中，根据方向图传播因子校准值获取预设位置处的应答机的功率控制因子的步骤包括：

步骤51、获取与雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积。

步骤52、获取与雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积。

在本公开的实施例中，雷达散射截面积跟半径等有关系，例如，若参考目标是半径为0.1m的标准金属球，则雷达散射截面积大约为0.0314m²。

步骤53、根据预设参考距离、预设距离、第一雷达散射截面积、第二雷达散射截面积和方向图传播因子，获取预设位置处的应答机的功率控制因子。

在本公开的一实施例中，功率控制因子为：

其中，c为功率控制因子，F为方向图传播因子校准值，R_ref为预设参考距离，R_x为预设距离，σ_ref为第一雷达散射截面积，σ_x为第二雷达散射截面积。

本公开的一个实施例的，应答机功率校准方法还包括：

接收位于预设参考距离处的参考目标的第一回波信号；

根据接收到的第一回波信号获取第一回波信噪比；

控制位于预设位置处的应答机的有效输出功率值为第一功率值，以使雷达从应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与第一回波信噪比相同。

在本公开的一个实施例中，当预设位置处的应答机的有效输出功率值为功率控制因子与第一功率值的乘积时，雷达从预设位置处的应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与雷达从预设距离处的目标处物接收到的回波信号的回波信噪比相同。

通过本公开实施例的应答机功率校准方法，根据对至少两个校准目标的回波信号，来获取方向图传播因子校准值，以获得应答机的功率控制因子，校准应答机200的输出功率。由此，使得校准后的应答机可准确模拟目标物的回波特征，可对雷达的探测性能指标进行更加准确的检测和评估。

参见图6，在一个实施例中，采用两个校准目标进行方向图传播因子校准值的获取。两个标准目标分别为图6中的第一标准目标401和第二校准目标402。其与雷达100的距离分别为R₁和R₂。第一标准目标401和第二校准目标402位于雷达100的同一个波束范围内。第一标准目标401和第二校准目标402的RCS均为σ_ref。在一个实施例中，第一标准目标401和第二校准目标402位于同一仰角上，可为标准金属球或其它物体。雷达100接收并检测到第一标准目标401的回波信号的信噪比为SNR₁，雷达100接收并检测到的第二校准目标402的回波信号的信噪比为SNR₂。

由上述公式(1)等比可得到：

在本公开的实施例中，两个校准目标(第一校准目标401和第二校准目标402间)的方向图传播因子随距离呈线性分布，则距离雷达100距离为R_x处的目标物300的方向图传播因子也满足该分布关系，可得到：

由此，根据式(7)和式(8)可进一步可到：

其中，F₁、F₂和Fx分别为与雷达100的距离为R₁、R₂和Rx处的方向图传播因子。

由于方向图传播因子随距离呈线性分布，因此，即为方向图传播因子校准值。

参见图7，在本公开的一实施例中，根据上述式(9)所得的方向图传播因子校准值进行功率控制因子的获取。具体的，设定一参考目标400，在雷达100对参考目标400的测量准确时，采用雷达对参考目标400的散射回波信号作为参考，来获取功率控制因子，以校准应答机200的输出功率。由此，使得校准后的应答机200可准确模拟目标物300的回波特征，以对雷达100的探测性能指标进行检测和评估。

在一个实施例中，参考目标400的反射系数为σ_ref(若半径为0.1m，则σ_ref≈0.0314)。参考目标400可为金属球或其它物体。

采用雷达100检测到的参考目标400的回波信噪比SNR_ref作为基准进行校准。雷达接收方程如式(10)所示。

其中，P_{r_ref}为雷达回波接收功率，P_{r_erp}为雷达有效辐射功率；F_ref为参考目标400所处位置处的方向图传播因子；D_r为雷达有效接收口径；kTBF为雷达接收机噪声。

当应答机200与雷达100之间的距离为R_s时，控制应答机200的有效输出功率值P_{s_erp}，以使雷达100从应答机200处接收并检测到的回波信噪比与从参考目标400处接收并检测到的回波信噪比一致，即使得SNR_s＝SNR_ref。

当SNR_s＝SNR_ref时，记录的有效输出功率值P_{s_erp}，即为参考目标400的校准值。由此，雷达100的接收方程可通过式(11)表示。

其中，P_{s_erp}为SNR_s＝SNR_ref时，应答机200的有效输出功率值(等效校准目标时)；F_s为应答机200架设点处的方向图传播因子。

若应答机200架设在与雷达100间的距离为R_x处，目标物300为任意目标，且其目标物300的RCS为σ_x时，雷达接收方程如式(12)所示：

根据上述所述，应答机200架设在与雷达100间的距离为R_s处时，控制应答机200的有效输出功率值为cP_{s_erp}(其中，c为功率控制因子)，以使雷达100接收到的回波信噪比为SNR_x。该信噪比SNR_x可等效于雷达100的距离为R_x处，RCS为σ_x的目标物300的回波信噪比，则式(12)所示的雷达接收方程可由式(13)表示。

由此，根据式(11)和式(13)，可得应答机200的功率控制因子c为如式(14)所示。

其中，F_x为与雷达100的距离为R_x处的方向图传播因子；F_ref为距雷达100的距离为R_ref处的方向图传播因子。为方向图传播因子校准值，由于方向图传播因子呈线性分布，因此，的值与上述的值相等。

则根据式(9)和式(14)可得到应答机200的功率控制因子c为：

由此，根据获得的应答机200的功率控制因子c可以实现对应答机200的输出功率进行校准，从而模拟出目标物300的回波特性。

在一个实施例中，将功率控制因子c与应答机200的输出功率进行相乘即可得到准确模拟真实目标物300的回波特性。由于考虑了方向图传播因子，可以准确的检测雷达系统的探测能力。

参见图8，在本公开的一些实施例中，也可以采用多个校准目标进行方向图传播因子的获取，以更加逼近真实的环境参数，假设校准目标包括与雷达100的距离为R1、R2、R3、…、Rn上的金属球或其它物体，则对每一个校准目标的回波信号进行检测，得到的回波信噪比分别为SNR1、SNR2、SNR3、…、SNRn。以与雷达100的距离为R1的校准目标作为参考目标，即相当于上述实施例中的参考目标400。

根据式(16)可获取第一方向图传播因子校准值。

对该组值按距离进行多项式数值拟合，得到与距离相关的相对方向图传播因子拟合函数如式(17)所示：

其中，根据式(9)和式(17)可得到功率控制因子c如式18所示。

在一个实施例中，当R₁和R_x相等，且σ_x＝σ_ref时，功率控制因子c为1。

式中P_{s_erp}为应答机100在模拟等效目标物时的有效辐射功率，该值为目标物架设在距离雷达Rx处的校准值。

参见图9，是本公开一实施例的应答机功率校准装置的结构示意图。该应答机功率校准装置900包括：

回波接收模块901，用于接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；

方向图传播因子校准值获取模块902，用于根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；

校准模块903，用于根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

在一个实施例中，校准模块903包括：

第一获取子模块9031，用于获取与所述雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积；

第二获取子模块9032，用于获取与所述雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积；

功率控制因子获取子模块9033，用于根据所述预设参考距离、所述预设距离、所述第一雷达散射截面积、所述第二雷达散射截面积和所述方向图传播因子，获取所述预设位置处的应答机的所述功率控制因子。

在一个实施例中，功率控制因子为：

其中，c为所述功率控制因子，F为所述方向图传播因子校准值，R_ref为所述预设参考距离，R_x为所述预设距离，σ_ref为所述第一雷达散射截面积，σ_x为所述第二雷达散射截面积。

在一个实施例中，所述多个校准目标包括：与所述雷达的距离为第一距离的第一校准目标和与所述雷达的距离为第二距离的第二校准目标；

装置900还包括：

第三获取模块904，用于获取所述第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比；

第四获取模块905，用于获取所述第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比；

第一方向图传播因子校准值获取模块906，用于根据所述第三回波信噪比、所述第四回波信噪比、所述第一距离和所述第二距离获取第一方向图传播因子校准值。

在一个实施例中，第一方向图传播因子校准值为：

其中，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

在一个实施例中，方向图传播因子校准值为：

其中，F为所述方向图传播因子校准值，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R_x为所述第二距离，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

在一个实施例中，当采用两个以上的校准目标进行方向图传播因子校准时，功率控制因子为：

其中，N为校准目标的个数，R₁为第一个校准目标与雷达之间的距离，R₂为第2个校准目标与雷达之间的距离，R_n为第n个校准目标与雷达之间的距离，R_x为目标物与雷达之间的距离，SNR₁为第一个校准目标的回波信噪比，SNR_n为第n个校准目标的回波信噪比。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开实施例，可将雷达在指定仰角上的天线方向图以及环境方向传播因子一并进行校准，即功率控制因子是根据方向图传播因子校准值获得的。当方向图传播因子校准值在一定的距离范围内随距离呈线性分布时，可取一定的距离范围内两个或两个以上校准目标进行方向图传播因子的校准以获得方向图传播因子校准值。然后，将已知RCS的参考目标(例如，可为标准金属球)分别放置到雷达同一仰角的不同的距离段上，用雷达测量到一组参考目标的回波信噪比(包含了参考目标所处环境的方向图传播因子)；在应答机架设位置处，控制应答机的信号输出功率，使雷达收到的应答机输出的回波信号的回波信噪比(包含了应答机架设位置处的方向图传播因子)与目标物真实回波信号的回波信噪比一致，得到一组应答机功率控制值；再将应答机功率控制值数据按距离进行多项式数值拟合，得到与距离相关的拟合函数(包含了方向图传播因子)，从而获取应答机的功率控制因子，根据功率控制因子即可对应答机的输出功率进行校准，使得应答机可模拟任意目标物(目标物的RCS为任意值，目标物与雷达的距离为任意值)的功率。

通过本公开实施例的应答机功率校准方法，根据对至少两个校准目标的回波信号，来获取方向图传播因子校准值，以获得应答机的功率控制因子，校准应答机200的输出功率。由此，使得校准后的应答机可准确模拟目标物的回波特征，可对雷达的探测性能指标进行更加准确的检测和评估。由于考虑了方向图传播因子，可以准确的检测雷达系统的探测能力。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种应答机功率校准方法，其特征在于，包括：

接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；

根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；

根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据方向图传播因子校准值获取预设位置处的应答机的功率控制因子的步骤包括：

获取与所述雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积；

获取与所述雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积；

根据所述预设参考距离、所述预设距离、所述第一雷达散射截面积、所述第二雷达散射截面积和所述方向图传播因子，获取所述预设位置处的应答机的所述功率控制因子。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述功率控制因子为：

$c={\left(\frac{R_{ref}}{R_x}\right)}^4|F{|}^4\frac{{\mathrm{\σ}}_x}{{\mathrm{\σ}}_{ref}}$

其中，c为所述功率控制因子，F为所述方向图传播因子校准值，R_ref为所述预设参考距离，R_x为所述预设距离，σ_ref为所述第一雷达散射截面积，σ_x为所述第二雷达散射截面积。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个校准目标包括：与所述雷达的距离为第一距离的第一校准目标和与所述雷达的距离为第二距离的第二校准目标；

所述方法还包括：

获取所述第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比；

获取所述第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比；

根据所述第三回波信噪比、所述第四回波信噪比、所述第一距离和所述第二距离获取第一方向图传播因子校准值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一方向图传播因子校准值为：

$F^{\′}=\sqrt[4]{\frac{{\mathrm{SNR}}_2}{{\mathrm{SNR}}_1}}\frac{R_1}{R_2}$

其中，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方向图传播因子校准值为：

$F=(F^{\′}-1)\left(\frac{R_x-R_1}{R_2-R_1}\right)+1$

其中，F为所述方向图传播因子校准值，F'为所述第一方向图传播因子校准值，SNR₁为所述第三回波信噪比，SNR₂为所述第四回波信噪比，R_x为所述第二距离，R₁为所述第一距离，R₂为所述第二距离。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收位于所述预设参考距离处的参考目标的第一回波信号；

根据接收到的所述第一回波信号获取第一回波信噪比；

控制位于所述预设位置处的所述应答机的有效输出功率值为第一功率值，以使所述雷达从所述应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与所述第一回波信噪比相同。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述预设位置处的所述应答机的有效输出功率值为所述功率控制因子与所述第一功率值的乘积时，所述雷达从所述预设位置处的所述应答机处接收到的回波信号的回波信噪比与所述雷达从所述第二距离处的第二校准目标处接收到的回波信号的回波信噪比相同。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功率控制因子为：

$c={\left(\frac{R_1}{R_x}\right)}^4|f\left(R_x\right){|}^4\frac{{\mathrm{\σ}}_x}{{\mathrm{\σ}}_{ref}}$

其中，N为校准目标的个数，R₁为第一个校准目标与雷达之间的距离，R₂为第二个校准目标与雷达之间的距离，R_n为第n个校准目标与雷达之间的距离，R_x为目标物与雷达之间的距离，SNR₁为第一个校准目标的回波信噪比，SNR_n为第n个校准目标的回波信噪比。

10.一种应答机功率校准装置，其特征在于，包括：

回波接收模块，用于接收位于雷达同一波束范围内，与所述雷达的距离互不相同的多个校准目标返回的多个回波信号；

方向图传播因子校准值获取模块，用于根据接收到的所述多个回波信号，获取方向图传播因子校准值；

校准模块，用于根据所述方向图传播因子校准值，获取预设位置处的应答机的功率控制因子，以对所述预设位置处的应答机的输出功率进行校准。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述校准模块包括：

第一获取子模块，用于获取与所述雷达的距离为预设参考距离的参考目标的第一雷达散射截面积；

第二获取子模块，用于获取与所述雷达的距离为预设距离的目标物的第二雷达散射截面积；

功率控制因子获取子模块，用于根据所述预设参考距离、所述预设距离、所述第一雷达散射截面积、所述第二雷达散射截面积和所述方向图传播因子，获取所述预设位置处的应答机的所述功率控制因子。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述多个校准目标包括：与所述雷达的距离为第一距离的第一校准目标和与所述雷达的距离为第二距离的第二校准目标；

所述装置还包括：

第三获取模块，用于获取所述第一校准目标返回的第三回波信号的第三回波信噪比；

第四获取模块，用于获取所述第二校准目标返回的第四回波信号的第四回波信噪比；

第一方向图传播因子校准值获取模块，用于根据所述第三回波信噪比、所述第四回波信噪比、所述第一距离和所述第二距离获取第一方向图传播因子校准值。