CN112689772A - 标物雷达散射截面积确定方法、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种目标物雷达散射截面积确定、装置和存储介质,其中,该目标物雷达散射截面积确定方法包括:获取雷达散射截面积模型的多个模型参数(101);获取雷达在实际应用环境下的与多个模型参数对应的多个第一参数值(102);根据多个第一参数值,修正雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积(103),其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积,可以使得目标物的雷达散射截面积确定结果更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及雷达领域,尤其涉及一种目标物雷达散射截面积(Radar Crosssection,简称RCS)确定方法、装置和存储介质。
背景技术
目前,雷达已经被应用在很多探测场景中,雷达发射电磁波对目标物进行照射并接收其回波,由此可以获得目标物在空间中的位置等信息。
雷达散射截面积(Radar Cross section,简称RCS)是雷达隐身技术中最关键的概念。RCS是目标物的一种基本属性,在基于雷达进行目标跟踪、目标分类等应用中具有重要作用。因此,能够准确地测量出目标物的RCS是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种目标物雷达散射截面积确定方法、装置和存储介质,通过建立准确的雷达散射截面积模型从而实现目标物雷达散射截面积的准确确定。
本发明的第一方面提供了一种目标物雷达散射截面积确定方法,包括:
获取雷达散射截面积模型的多个模型参数;获取所述雷达在实际应用环境下的与所述多个模型参数对应的多个第一参数值;根据所述多个第一参数值,修正所述雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积。
本发明的第二方面提供了一种目标物雷达散射截面积确定装置,包括:
存储器,存储有可执行代码;以及,
处理器,执行所述可执行代码以用于实现:
获取雷达散射截面积模型的多个模型参数;
获取所述雷达在实际应用环境下的与所述多个模型参数对应的多个第一参数值;
根据所述多个第一参数值,修正所述雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积。
本发明的第三方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有可执行代码,所述可执行代码用于实现上述第一方面所述的目标物雷达散射截面积确定方法。
本发明提供的目标物雷达散射截面积确定方法、装置和存储介质,可使得目标物雷达散射截面积的确定精度更高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例提供的一种目标物RCS确定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种雷达接收链路的组成示意图;
图3为本发明实施例提供的一种下变频模块的输入输出关系示意图;
图4为本发明实施例提供的一种测试场景示意图;
图5为本发明实施例提供的一种天线增益的衰减随角度变化的曲线示意图;
图6为本发明实施例提供的一种天线增益衰减情况测试方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种天线增益衰减情况测试方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种目标物RCS确定装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
图1为本发明实施例提供的一种目标物RCS确定方法的流程示意图,如图1 所示,该目标物RCS确定方法可以包括如下步骤:
101、获取雷达散射截面积模型的多个模型参数。
102、获取雷达在实际应用环境下的与所述多个模型参数对应的多个第一参数值。
103、根据多个第一参数值,修正RCS模型,其中,修正后的RCS模型用于确定目标物的RCS。
实际应用中,雷达会被搭载在很多设备上进行目标物探测使用,比如可以搭载在无人机、机器人上,用以探测障碍物或某种特定物体。
本发明实施例提供的目标物RCS确定方法,即为通过雷达来确定出目标物的RCS,因为RCS作为目标物的一种基本属性,在目标物识别、目标物跟踪等应用场景下具有重要作用。
而要实现对目标物的RCS的准确确定,首先需要建立准确的RCS模型以供雷达基于该RCS模型进行目标物的RCS的确定。
本发明实施例中,为了建立更为准确的RCS模型,会考虑雷达个体差异以及测试环境对RCS模型的影响。其中,对于雷达个体差异的影响,会根据每个雷达个体中器件的测试数据先建立初始的RCS模型,进而,将雷达置于实际应用环境,根据雷达在实际应用环境下的多个模型参数对应的多个第一参数值修正RCS模型。
建立RCS模型的理论基础为RCS求解方程,其中,RCS求解方程如下:
R:为雷达与目标物的距离,可以由雷达测量得到;
Pr::雷达接收天线的接收功率;
λ:雷达的波长;
Gr:雷达接收天线的接收增益;
Gt:雷达发射天线的发射增益;
Pt:雷达发射天线的发射功率。
实际应用中,可选地,可以根据雷达中器件的测试数据、RCS求解方程、以及实验室环境下得到的关于RCS求解方程的多个参数的多个第二参数值,建立 RCS模型,进而,再根据雷达在实际应用环境下的上述多个模型参数对应的多个第一参数值修正该RCS模型。
其中,所述多个参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,雷达发射天线的发射增益和雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。其中,发射增益和接收增益的叠加结果可以是两者的乘积。
由此可知,RCS求解方程与RCS模型并不等同,概括来说,RCS求解方程仅为定性地描述了求解RCS需要使用到哪些参数,而RCS模型中进一步描述了对于雷达测试得到的这些参数的求解方式,以及这些参数的取值范围。
为便于理解,可以将RCS模型与RCS求解方程之间的关系理解为:RCS模型中包括多个模型参数,该多个模型参数的取值范围依据所述多个第二参数值而被确定。其中,多个模型参数包括以下参数中的至少一个:雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,雷达发射天线的发射增益和雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。简单来说就是,将雷达置于实验室环境中以测试上述多个参数中的一个或全部参数的多个参数值(对应于第二参数值),根据同一参数对应的多个第二参数值确定该参数的取值范围,此时,被确定出取值范围的该参数称为模型参数。举例来说,假设在不同测试条件下对接收功率进行测试得到多个接收功率值,这多个接收功率值的取值范围为0.9W~1.1W,则接收功率为一种模型参数。
由上述介绍可知,影响RCS建模结果的因素包括雷达个体差异以及测试环境,下面分别对这两个因素的作用进行说明。
对于雷达个体差异来说:由上述RCS求解方程可知,影响RCS计算结果的多个参数可以包括诸如上述接收功率、发射功率、接收增益、发射增益,而雷达的个体差异便会对这些参数的计算结果产生影响。另外,根据雷达的工作原理可知,雷达发射信号,根据接收到的回波信号进行接收功率的确定,因此,上述多个参数中还可以包括回波信号强度。
具体来说,雷达的个体差异是指在雷达量产的过程中,不同雷达的性能并非完全一致。由于雷达中会包含若干器件,这些器件可以是独立的元器件,也可以是集成芯片,这些器件在生产以及组装过程中,受到各种因素影响可能会表现出不同的性能,从而导致不同的雷达的性能也会存在差异。基于此,考虑到雷达个体差异对RCS模型建模结果的影响,首先,针对每个雷达,进行该雷达中器件的测试数据与RCS求解方程中多个参数之间对应关系的标定,也即是获取雷达中器件的测试数据与RCS求解方程中多个参数之间的标定关系。其次,再根据该标定关系和实验室环境下得到的多个参数对应的多个第二参数值建立 RCS模型。
其中,这里的器件的测试数据可以包括独立的各个器件的测试数据,也可以包括耦合的多个器件作为一个整体的测试数据。测试数据主要是指器件的输入电信号、输出电信号,比如输入功率、输出功率;输入电压、输出电压。
以某个独立的器件为例,假设现在需要建立该器件的测试数据与发射功率之间的标定关系,那么可以向该器件输入不同的电压,并在每输入一种电压值的时候,测量雷达的发射功率,从而,根据多组测试数据可以建立映射表或拟合曲线以得到该器件的测试数据与发射功率的标定关系。
以发射功率为例,对发射功率有影响的器件可能有多个,既可以独立地针对每个器件进行相应测试数据与发射功率的标定关系的建立,另外,可选地,也可以将这些器件的耦合结果视为一个整体,建立该整体的测试数据与发射功率间的标定关系。
实际应用中,雷达从数据链路上来说,可以划分为发射链路和接收链路,而上述RCS求解方程中的多个参数也恰好可以划分为两种,一种是与发射链路对应的发射功率、发射增益,另一种是与接收链路对应的接收功率、接收增益。因此,可选地,获取雷达中器件的测试数据与RCS求解方程中多个参数之间的标定关系,可以实现为:
获取雷达中发射链路相关器件的第一测试数据与发射功率和发射增益之间的第一标定关系;
获取雷达中接收链路相关器件的第二测试数据与接收功率和接收增益之间的第二标定关系。
进而,依据第一标定关系、第二标定关系、以及实验室环境下得到的多个参数的多个第二参数值,建立RCS模型。
图2为本发明实施例提供的一种雷达接收链路的组成示意图,如图2所示,雷达的接收链路可以包括接收天线、下变频模块、本振、低噪声放大器、运算放大器、模数转换器、处理器。
雷达通过接收天线接收信号后,经过图2中示意的多个器件的处理,最终可以得到模数转换器输出的回波信号,基于该回波信号的强度可以得到接收功率。
从而,如果仅考虑整个接收链路对接收功率的影响时,可以在下变频模块的输入端输入不同的功率,测量模数转换器的输出,由此建立相应的映射表或拟合曲线。
或者,如果考虑接收链路中各组成器件(例如下变频模块、本振、低噪声放大器、运算放大器、模数转换器.)对接收功率的影响,也可以对其中的每个器件的输入输出关系进行建模,最终得到一个从接收天线的射频信号到模数转换器输出的信号间的函数关系。
以下变频模块为例,假设在温度为25度时,下变频模块的输入输出关系的建模结果为如图3所示的曲线:下变频模块的输入功率(dBm)与其输出电压(V) 之间的关系曲线。从而,在不同的输入功率下,测量模数转换器的输出,可以得到下变频模块的输入对接收功率的影响,即标定关系。其中,下变频模块的输入输出关系,可以来自于下变频模块的厂商的手册数据,也可以是在组装雷达时进行测量得到的。需要说明的是,在不同温度下,下变频模块的输入功率与其输出电压(V)之间的关系也不同。
综上,通过上述过程可以得到雷达个体的器件性能对求解RCS的多个参数的影响。
由前文描述可知,雷达中器件的测试数据与多个参数的标定关系用于建立初始的RCS模型,而对雷达在实际应用环境下进行测试得到的多个第一参数值用于修正该RCS模型。关于在实际应用环境下是如何使用该标定关系的方案,下面仍以接收链路和雷达接收天线的接收功率为例说明:针对多个第一参数值中包括的雷达接收天线的接收功率,由上文描述可知,可以对雷达中接收链路部分的一个或多个模块的输入物理量和输出物理量建立关于该输入物理量和输出物理量的模型,进而根据该模型可以确定雷达接收天线的接收功率与该输出物理量之间的对应关系。从而,当处理器接收到该输出物理量时,便可以根据该输出物理量确定雷达接收天线的接收功率。其中,这里的一个或多个模块可以是上文中指出的构成接收链路的全部器件,也可以是其中的某一个或几个器件,比如为模数转换器。
除了雷达本身的组成器件的性能会对求解RCS的多个参数产生影响(亦即影响RCS模型)外,外界测试环境也会对RCS模型的建模结果产生影响。为考虑测试环境的影响,本发明实施例中,提供了两种测试环境,以便最终构建准确的RCS模型。其中,一种测试环境称为实验室环境,另一种测试环境称为实际应用环境。其中,该实际应用环境通常为雷达最终会被应用于的室外环境。即,雷达实际工作时周围的环境。
对于测试环境的影响来说:概括来说,先在简单的实验室环境中模拟雷达的工作过程,即控制雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的多个参数的多个第二参数值,以便根据前述雷达器件的测试数据与多个参数的标定关系和实验室环境下得到的多个参数的多个第二参数值建立初始的RCS模型。进而,为提高RCS模型的准确性,将雷达置于实际应用环境中,在实际应用环境中再次模拟雷达的工作过程,即控制雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的多个模型参数的多个第一参数值,以便根据在实际应用环境中得到的多个第一参数值修正初始的RCS模型,以得到更为准确的RCS模型。
其中,在一个实施方式中,控制雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号可以是通过用户输入指令调整等手段改变雷达相对目标模拟对象的距离、角度。然而本发明并非限于此,根据本发明的另一实施方式,根据本发明实施方式的目标物雷达散射截面积确定装置可以自动调整或改变雷达相对目标模拟对象的距离、角度。
由于实验室环境下测试操作容易,实际应用环境下测试操作不易,先在实验室环境下进行大量测试以建立初始的RCS模型,之后再在实际应用环境下进行少量测试以修正初始的RCS模型,可以降低工作量,而且,实际应用环境中进行测试,得到的测试结果真实地反映了实际应用环境的影响,使得测试结果更准确。因此,可以设置在实际应用环境中测试的距离和角度的取值数量小于在实验室环境测试的距离和角度的取值数量。
另外,通过改变雷达相对目标模拟对象的角度,测试不同角度对上述多个参数的影响,尤其是对多个参数中天线增益(发射增益、接收增益)的影响,使得使用最终建立的RCS模型进行目标物RCS计算时,在雷达相对目标物具有任意角度时RCS计算结果依旧准确,不需限定雷达需要正面朝向目标物,即相对目标物的角度为零度。
值得说明的是,上述“不同距离和不同角度”应该将距离和角度视为一个整体,该不同是指在实验室环境中和实际应用环境中所测试的距离和角度的整体是不同的。基于此,在实际应用环境中测试的距离和角度的取值数量小于在实验室环境测试的距离和角度的取值数量,可以是如下情形:实验室环境下测试的距离为L1、L2,角度为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10;实际应用环境下测试的距离为L3、L4、L5、L6,角度为θ1、θ5、θ8。简单来说,就是从总的测试次数上来说,实验室环境中的总测试次数多于实际应用环境中的总测试次数。另外,针对角度来说,进一步可选地,实际应用环境中所测试的角度值可以是实验室环境中所测试的角度值的子集。
下面来具体介绍在实验室环境和实际应用环境下对雷达的测试过程。
首先,结合图4来示例性说明一种测试环境的组成,如图4所示,测试环境中可以包括雷达和目标模拟对象,雷达和目标模拟对象相距一定的距离(如图所示,该距离为d米)。其中,目标模拟对象用于模拟目标物。可选地,目标模拟对象可以实现为模拟设备或者标准反射体。
测试过程简单描述为:雷达向目标模拟对象发射信号,目标模拟对象响应于接收到的信号,向雷达反馈响应信号。
可以理解的是,当需要模拟多个目标物,并且目标模拟对象是通过标准反射体来实现的时候,可以设置对应于多种目标物的多个标准反射体,每个标准反射体的RCS值已知。类似地,当需要模拟多个目标物,并且目标模拟对象是通过模拟设备来实现的时候,模拟设备可以模拟多个目标物的RCS对雷达发射的信号进行响应。
可选地,可以将雷达放置在程控转台上,由该程控转台来调节雷达的转动角度。程控转台放置在具有一定高度的支撑架上。在支撑架上相对目标模拟对象的一侧,可以贴设吸波海绵,以避免射到支撑架上的信号对测试的干扰。类似地,以目标模拟对象为标准反射体为例,标准反射体也可以被放置在支撑架上,在该支撑架上相对雷达的一侧也可以贴设吸波海绵。
图4所示的测试环境的设置和图4所示的测试方法,可以适用于前述实验室环境,也可以适用于前述实际应用环境。
在实验室环境和实际应用环境中,对雷达的测量控制可以相同也可以有所不同。其中,不同点主要体现为前文中提到的:实际应用环境测试的距离和角度与实验室环境中测试的距离和角度的取值数量的不同。具体地,在实际应用环境测试的距离和角度的取值数量小于在实验室环境中测试的距离和角度的取值数量。
值得说明的是,在实验室环境下,雷达与目标模拟对象的距离受实验室空间尺寸的限制,即使是最大距离往往也比较短,比如为3米、5米,可能很难真实地模拟实际应用中雷达与目标物的距离。为提高测试效率,可选地,“在实验室环境中,控制雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号”中的不同距离和不同角度可以具体实现为:控制雷达与目标模拟对象相距预设距离,在此基础上,控制雷达以多种不同角度向目标模拟对象发射信号。也就是说,雷达与目标模拟对象的距离保持不变,仅改变雷达先对目标模拟对象的角度,比如从雷达正面朝向目标模拟对象即角度为0度开始,每隔1度测试一次。
如前文所述,通过改变雷达相对目标模拟对象的角度,可以测得雷达的天线增益(天线增益指发射增益和接收增益的叠加结果或者说耦合结果,叠加结果比如为乘积)、接收功率等参数随该角度变化的衰减情况。基于此,以天线增益来说,实验室环境下,可以通过如下过程实现对雷达的天线增益随该角度的变化情况的建模:
在预设距离下,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。
值得说明的是,以测量雷达的天线增益随角度变化的衰减情况为例,当在实验室环境下采用上述“控制雷达与目标模拟对象相距预设距离,在此基础上,控制雷达以多种不同角度向目标模拟对象发射信号”的测量方式时,若雷达的天线增益随角度变化的衰减情况和雷达相对目标模拟对象之间的距离无明显关系(即,雷达的天线增益随角度变化的衰减情况随雷达相对目标模拟对象之间的距离的变化波动不大时),则可以保持雷达相对目标模拟对象之间的距离为预设距离而做一次测量,而并不需要改变距离做多次测量。以上仅为本发明的一个实施方式,而并非用于限制本发明。
图5示意了经过该测试过程得到的雷达的天线增益的衰减幅度随该角度的变化曲线。其中,横坐标表示角度,雷达正面朝向目标模拟对象时为0度,以0 度为基准,顺时针和逆时针转动雷达分别表示为正(+)、负(-)角度。纵坐标表示天线增益的衰减情况,单位为分贝(dB)。
由图5的示意可知,当雷达正面朝向目标模拟对象时(即角度为0度时),天线增益最高,随着雷达相对目标模拟对象的角度逐渐增加,天线增益衰减越来越大。
不管是在实验室环境中还是在实际应用环境中,以某一次测试为例,测试过程概括来说可以是:可以通过控制上述程控转台以使得雷达相对目标模拟对象的角度为某角度值,距离为某数值,进而在雷达的发射链路的输入端输入某信号,使得雷达以某发射功率向目标模拟对象发射信号。雷达接收目标模拟对象的响应信号,基于该响应信号测得相应的接收功率。由于测试过程中有距离、角度两个变量,关于在多次测试过程中具体如何进行测试的方案现以测量前述多个参数中的天线增益(即发射增益和接收增益的耦合结果)为例,下面提供了图6和图7两种可选的测试方案。
图6为本发明实施例提供的一种天线增益衰减情况测试方法的流程示意图,如图6所示,可以包括如下步骤:
601、控制雷达与目标模拟对象之间相距第一距离。
602、在第一距离下,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。
603、控制雷达与目标模拟对象之间相距第二距离。
604、在第二距离下,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。
可以理解的是,本实施例中仅以第一距离和第二距离两种不同的距离为例进行说明。概括来说,当测试过程中,距离的取值为多种时,在每种距离取值下,角度依次取不同的角度值进行测量。举例来说,以实验室环境为例,假设距离的取值为L1和L2,角度的取值为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10,那么,在距离为L1时,分别设定角度值为θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10进行测试。L2时同理。
可以理解的是,本实施例中仅以测量天线增益随角度(雷达相对目标模拟对象的角度)的变化情况为例进行了说明,同理可以测试影响目标物雷达散射截面积的其他参数的参数值比如雷达接收天线的接收功率,不再赘述。
图7为本发明实施例提供的另一种天线增益衰减情况测试方法的流程示意图,如图7所示,可以包括如下步骤:
701、控制雷达相对目标模拟对象的角度为第一角度,第一角度为零度。
702、在第一角度下,控制雷达以不同距离向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。
703、控制雷达与目标模拟对象之间相距第一距离。
704、在第一距离下,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在所述信号下对应的天线增益。
705、根据上述天线增益,确定雷达与目标模拟对象相距第二距离以及相对目标模拟对象的角度为第二角度时的天线增益。
可以理解的是,最终得到的天线增益包括了步骤702中得到的天线增益、步骤704中得到的天线增益以及步骤705中得到的天线增益。
本实施例提供的测试方案可以降低总测试次数,因此,尤其适用于实验室环境下,因为实验室环境下的测试数量较多。当然,也可以适用于实际应用环境下。
为便于理解,举例来说,假设实验室环境下需要测试的距离包括:L1、L2、 L3、L4、L5、L6,需要测试的角度包括:θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ 7、θ8、θ9、θ10。假设上述第一距离为L3,第一角度为θ1,θ1为0度。实际上,可以选取信号质量最佳的距离作为第一距离。
当雷达与目标模拟对象的角度为θ1(例如,θ1为0度)时,测量距离分别为L1、L2、L3、L4、L5、L6时对应的天线增益,假设分别为G1、G2、G3、 G4、G5、G6。
当雷达与目标模拟对象的距离为L3时,测量角度分别为θ1(例如,θ1为 0度)、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10时对应的天线增益,假设为Ga、Gb、Gc、Gd、Ge、Gf、Gg、Gh、Gi、Gj。
基于上述测量结果,可以自动计算出雷达与目标模拟对象之间相距第二距离以及相对目标模拟对象的角度为第二角度时的天线增益。
举例来说,如果需要计算第二距离为L1,第二角度为θ2的情况下,对应的天线增益,则先计算第一距离L3下测得的第一角度θ2与第二角度θ1各自对应的天线增益之间的比例:Gb/Ga;再以第一角度θ1下测得的与第二距离L1 对应的天线增益G1乘以该比例,便得到与L1和θ2对应的天线增益:G1*Gb/Ga。根据本发明的一实施方式,θ1为0度。也就是说,在测得角度为0度情况下不同距离对应的增益,以及在其他一预定距离下各个不同角度对应的增益,可以依据各个增益之间的比例关系,预估其他角度时的天线增益,以减少测试次数。
基于上述举例,概括来说,当保持雷达与目标模拟对象之间相距预设距离 (如上述第一距离)时,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,可以获得不同角度各自对应的天线增益。其中,被测试的角度包括0度以及其他一些角度。从而,基于获得的不同角度对应的天线增益,可以得到任一非0角度下的天线增益与0度下的天线增益的比例关系。当保持控制雷达相对目标模拟对象的角度为0度时,在该0度下,控制雷达以不同距离向目标模拟对象发射信号,可以获得0度下不同距离对应的天线增益。最终,基于预设距离下得到的上述比例关系,以及0角度下不同距离对应的天线增益,可以计算得到不同距离下任一角度对应的天线增益。
基于此,在一可选实施例中,当采用本实施例提供的方案在实验室环境下完成天线增益随角度变化的衰减情况的测试后,在实际应用环境中,可选地,为降低测试工作量,可以控制雷达相对目标模拟对象的角度为0度,进而,在该0度下,控制雷达以不同距离向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益,即获得0度下不同距离对应的天线增益。最终,基于实验室环境中得到的预设距离下的上述比例关系,以及实际应用环境中得到的0角度下不同距离对应的天线增益,可以计算得到实际应用环境中不同距离下任一角度各自对应的天线增益。
天线增益随角度变化的衰减情况还可以通过如下方式测量:
在实验室环境下,首先,控制雷达与目标模拟对象之间相距预设距离,进而,在该预设距离下,控制雷达以不同角度向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。其中,被测试的角度包括0度以及其他一些角度。从而,基于获得的不同角度对应的天线增益,可以得到任一非0角度下的天线增益与0度下的天线增益的比例关系。
在实际应用环境中,首先,控制雷达相对目标模拟对象的角度为0度,进而,在该0度下,控制雷达以不同距离向目标模拟对象发射信号,获取雷达在该信号下对应的天线增益。从而,可以获得0度下不同距离对应的天线增益。最终,基于实验室环境中得到的预设距离下的上述比例关系,以及实际应用环境中得到的0角度下不同距离对应的天线增益,可以计算得到实际应用环境中不同距离下不同角度各自对应的天线增益。
可以理解的是,本实施例中仅以测量天线增益为例进行了说明,同理可以测试影响目标物雷达散射截面积的其他参数的参数值比如雷达接收天线的接收功率,不再赘述。
综上,上述图6和图7所示的测试方案既可以适用于实验室环境中,也可以适用于实际应用环境中。实验室环境中的测试结果反映了:距离、角度、多个参数的多个第二参数值中的至少一个与目标模拟对象的RCS之间的对应关系。再结合前文中雷达的器件的测试数据与该多个参数间的标定关系(该标定关系反映了多个参数的参数值与器件的测试数据之间的对应关系),可以建立初始的 RCS模型。其中,初始的RCS模型可以是体现这些对应关系的映射表,也可以是根据这些对应关系拟合得到的曲线。其中,多个参数的多个第二参数值包括上文中的发射功率、接收功率、雷达接收天线的天线增益、雷达发射接收天线的天线增益、雷达接收天线的天线增益和雷达发射接收天线的天线增益的叠加结果、和回波信号强度中的至少一个的多个参数值。
而实际应用环境中的测试结果也反映了:距离、角度、多个模型参数的多个第一参数值、目标模拟对象的RCS之间的对应关系。需要说明的是,在雷达工作时的实际应用环境中存在的一些干扰。这些干扰能够影响RCS的值。因此,需要以实际应用环境中的测试结果(图6和图7所示的测试方案得到的测试结果)修正初始RCS模型,可以得到最终的RCS模型。根据本发明的一实施方式,根据距离、角度、和多个模型参数的多个第一参数值中的至少一个与目标模拟对象的RCS之间的对应关系,修正初始RCS模型,可以得到最终的RCS模型。其中,多个模型参数的多个第一参数值包括上文中的发射功率、接收功率、雷达接收天线的天线增益、雷达发射接收天线的天线增益、雷达接收天线的天线增益和雷达发射接收天线的天线增益的叠加结果、和回波信号强度中的至少一个的多个参数值。
其中,为便于理解,举例说明修正作用:假设初始RCS模型中反映在角度为0度时,发射功率的取值范围为0.9W~1.2W。假设实际应用环境中测试得到的结果为:角度为0度时,发射功率的取值为1W,则最终修正结果为:角度为 0度时,发射功率的取值为1W。
实验室环境下测试操作方便,通过结合实验室环境下测试得到的大量数据进行建模,可以先得到一个精度略差的RCS模型(比如体现为上述发射功率仅为一个取值范围),再基于实际应用环境下的少量测试数据便可以得到更为精确的反映雷达实际应用环境影响的RCS模型(比如体现为上述发射功率最终被确定为取值范围中的某个数值),工作量减少的同时,可以获得更准确的RCS模型。
在得到修正后的RCS模型后,该修正后的RCS模型可以存储在雷达中,作为雷达后续探测目标物的RCS的依据。
概括来说,在后续实际使用雷达进行目标物的探测过程中,雷达获取对目标物的检测数据,进而根据目标物的检测数据和修正后的RCS模型,确定该目标物的RCS。其中,检测数据包括:雷达相对目标物的距离、角度和目标物的回波信号强度,其中,目标物的回波信号强度与接收功率对应。可以将得到的检测数据代入修正后的RCS模型,便可以得到目标物的RCS。其中,该代入可以理解为是通过插值或查表的方式,根据建模得到的上述对应关系得到对应的参数值,如发射功率、接收功率、天线增益。
上述仅对目标物的RCS的确定过程进行了原理性的概说。实际上,以旋转雷达来说,基于雷达的工作原理可知,在雷达对目标物的探测过程,雷达会不断改变转动角度,在每个角度下,会向目标物发射信号,而不同角度发射的信号对被目标物上的不同位置接收并反馈回波信号。基于此,获取雷达对目标物的检测数据,具体实现为:控制雷达以不同角度向目标物上的不同位置点发射信号,以获取不同位置点对应的检测数据。从而,根据不同位置点对应的检测数据和修正后的RCS模型,确定不同位置点对应的RCS。也就是说,最终可以获得目标物的点云RCS信息。
在一可选实施例中,目标物的RCS可以用于目标物的识别。具体地,可以根据目标物的不同位置点对应的RCS识别目标物。其中,对目标物的识别包括识别目标物的类型。举例来说,假设在地面上有一块石头,该石头作为目标物,通过获取该目标物的不同位置点对应的RCS,如果发现相邻的多个位置点所对应的RCS均相同,并且与石头的RCS相等,则大致确定该目标物为石头。
实际应用中,目标物的识别结果比如可以用于识别雷达当前所处场景中是否具有某种特定的目标物,还可以用于对目标物的跟踪。在对目标物进行跟踪的需求下,基于对目标物RCS的确定,即使不同目标物的航迹有所交叉,但是如果该不同目标物的RCS不同,便可以保证准确地跟踪不同目标物。
在另一可选实施例中,目标物的RCS还可以用于向用户介绍雷达的探测性能。具体地,根据目标物不同位置点对应的RCS可以确定目标物的形状和RCS,进而向用户输出该目标物的形状和RCS,以使用户根据预先存储的多个目标物图像获知与该目标物的形状和RCS对应的目标物图像。
其中,假设雷达被搭载在无人机上使用,无人机在一些实际应用环境下可以被用于进行某些特定目标物的探测,此时,可以在无人机的遥控器中存储不同目标物的图像。需要说明的是,雷达也可被搭载在其他可移动平台上。例如,机器人,无人机,无人车等。
当控制无人机飞行时,以当前雷达探测到某种规则形状(如圆柱体)的物体为例来说,雷达获取得到该目标物不同位置点的RCS后,该目标物的不同位置点对应的RCS相同,且该目标物与周围其他物体的RCS不同,从而可以确定出该目标物的RCS以及其形状(或者称为轮廓)。将该目标物的形状和RCS通过界面显示给用户,用户便可以根据已经存储的上述不同目标物的图像,通过对比探测到的目标物和形状与哪个目标物图像相匹配,便可以清楚地得知当前探测到的目标物是什么,以及其RCS是多少,从而,对于用户来说,便可以清楚地看到目标物图像与RCS间的对应关系,使得用户能够直观地感知到雷达能够探测到什么物体,以及各物体的RCS情况。
图8为本发明实施例提供的一种目标物RCS确定装置的结构示意图,该目标物RCS确定装置可以位于雷达中。如图8所示,该目标物RCS确定装置包括:存储器11,存储有可执行代码;以及,一个或多个处理器12,单独地或共同地工作。该一个或多个处理器12执行存储器11中存储的可执行代码,以用于实现:
获取雷达散射截面积模型的多个模型参数;
获取所述雷达在实际应用环境下的所述多个模型参数对应的多个第一参数值;
根据所述多个第一参数值,修正所述雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积。
可选地,所述处理器12具体用于:
根据雷达中器件的测试数据、雷达散射截面积求解方程、以及实验室环境下得到的关于雷达散射截面积求解方程的多个参数的多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型;
其中,所述多个参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
可选地,所述雷达散射截面积模型中包括多个模型参数,所述多个模型参数的取值范围依据所述多个第二参数值而被确定。
可选地,所述多个模型参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
可选地,所述处理器12具体用于:获取雷达中器件的测试数据与雷达散射截面积求解方程中多个参数之间的标定关系;根据所述标定关系和所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
可选地,所述处理器12还用于:在实验室环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个参数的所述多个第二参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
可选地,所述处理器12还用于:在所述实验室环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述多个第二参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
可选地,所述处理器12还用于:在所述实验室环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二参数值。
可选地,所述处理器12还用于:在实际应用环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个模型参数的第一参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
可选地,所述处理器12还用于:在所述实际应用环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述多个第一参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
可选地,所述处理器12还用于:在所述实际应用环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一参数值。
可选地,在所述实际应用环境测试的距离和角度的取值数量小于在所述实验室环境中测试的距离和角度的取值数量。
可选地,所述测试数据包括雷达中发射链路相关器件的第一测试数据和接收链路相关器件的第二测试数据。此时,所述处理器12具体用于:
获取雷达中发射链路相关器件的第一测试数据与雷达发射天线的发射功率和发射增益之间的第一标定关系;
获取雷达中接收链路相关器件的第二测试数据与雷达接收天线的接收功率和接收增益之间的第二标定关系;
依据所述第一标定关系、所述第二标定关系、以及所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
可选地,所述处理器12还用于:获取所述雷达对目标物的检测数据;根据所述目标物的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述目标物的雷达散射截面积;其中,所述目标物的检测数据包括:所述雷达相对所述目标物的距离、角度和所述目标物的回波信号强度。
可选地,所述处理器12具体用于:控制所述雷达以不同角度向目标物上的不同位置点发射信号,以获取所述不同位置点对应的检测数据;根据所述不同位置点对应的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述不同位置点对应的雷达散射截面积。
可选地,所述处理器12还用于:根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积确定所述目标物的形状和雷达散射截面积;向用户输出所述目标物的形状和雷达散射截面积,以使所述用户根据预先存储的多个目标物图像获知与所述目标物的形状和雷达散射截面积对应的目标物图像。
可选地,所述处理器还用于:
根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积识别所述目标物。
可选地,所述多个第一参数值包括雷达接收天线的接收功率;以及,所述处理器12还用于:对雷达中接收链路部分的一个或多个模块的输入物理量和输出物理量建立关于所述输入物理量和所述输出物理量的模型;根据所述模型,确定所述雷达接收天线的接收功率与所述输出物理量之间的对应关系;当处理器接收到所述输出物理量时,根据所述输出物理量确定所述雷达接收天线的接收功率。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有可执行代码,所述可执行代码用于实现前述任一实施例中提供的目标物RCS确定方法。
以上各个实施例中的技术方案、技术特征在不相冲突的情况下均可以单独,或者进行组合,只要未超出本领域技术人员的认知范围,均属于本申请保护范围内的等同实施例。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (37)
1.一种目标物雷达散射截面积确定方法,其特征在于,包括:
获取雷达散射截面积模型的多个模型参数;
获取所述雷达在实际应用环境下的与所述多个模型参数对应的多个第一参数值;
根据所述多个第一参数值,修正所述雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括,
根据雷达中器件的测试数据、雷达散射截面积求解方程、以及实验室环境下得到的关于雷达散射截面积求解方程的多个参数的多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型;
其中,所述多个参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述雷达散射截面积模型中包括多个模型参数,所述多个模型参数的取值范围依据所述多个第二参数值而被确定。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述多个模型参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据雷达中器件的测试数据,建立雷达散射截面积模型,包括:
获取雷达中器件的测试数据与雷达散射截面积求解方程中多个参数之间的标定关系;
根据所述标定关系和所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在实验室环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个参数的所述多个第二参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个参数的所述多个第二参数值,包括:
在所述实验室环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;
在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;
控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;
在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;
根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述第一角度和所述第二角度不同,所述第一距离和所述第二距离不同;
其中,所述多个第二参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个参数的所述多个第二参数值,包括:
在所述实验室环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;
在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二参数值。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取所述雷达在实际应用环境中的所述多个模型参数对应的多个第一参数值,包括:
在实际应用环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个模型参数的所述多个第一参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个模型参数的所述多个第一参数值,包括:
在所述实际应用环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;
在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;
控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;
在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;
根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述第一角度和所述第二角度不同,所述第一距离和所述第二距离不同;
其中,所述多个第一参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个模型参数的所述多个第一参数值,包括:
在所述实际应用环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;
在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一参数值。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述实际应用环境测试的距离和角度的取值数量小于在所述实验室环境中测试的距离和角度的取值数量。
13.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述测试数据包括雷达中发射链路相关器件的第一测试数据和接收链路相关器件的第二测试数据;
所述根据雷达中器件的测试数据、雷达散射截面积求解方程、以及实验室环境下得到的关于雷达散射截面积求解方程的多个参数的多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型,包括:
获取雷达中发射链路相关器件的第一测试数据与雷达发射天线的发射功率和发射增益之间的第一标定关系;
获取雷达中接收链路相关器件的第二测试数据与雷达接收天线的接收功率和接收增益之间的第二标定关系;
依据所述第一标定关系、所述第二标定关系、以及所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述雷达对目标物的检测数据;
根据所述目标物的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述目标物的雷达散射截面积;其中,所述目标物的检测数据包括:所述雷达相对所述目标物的距离、角度和所述目标物的回波信号强度。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述获取所述雷达对目标物的检测数据,包括:
控制所述雷达以不同角度向目标物上的不同位置点发射信号,以获取所述不同位置点对应的检测数据;
所述根据所述目标物的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述目标物的雷达散射截面积,包括:
根据所述不同位置点对应的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述不同位置点对应的雷达散射截面积。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积确定所述目标物的形状和雷达散射截面积;
向用户输出所述目标物的形状和雷达散射截面积,以使所述用户根据预先存储的多个目标物图像获知与所述目标物的形状和雷达散射截面积对应的目标物图像。
17.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积识别所述目标物。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述多个第一参数值包括雷达接收天线的接收功率;以及,
所述方法还包括:
对雷达中接收链路部分的一个或多个模块的输入物理量和输出物理量建立关于所述输入物理量和所述输出物理量的模型;
根据所述模型,确定所述雷达接收天线的接收功率与所述输出物理量之间的对应关系;
当处理器接收到所述输出物理量时,根据所述输出物理量确定所述雷达接收天线的接收功率。
19.一种目标物雷达散射截面积确定装置,其特征在于,包括:
存储器,存储有可执行代码;
处理器,执行所述可执行代码以用于实现:
获取雷达散射截面积模型的多个模型参数;
获取所述雷达在实际应用环境下的与所述多个模型参数对应的多个第一参数值;
根据所述多个第一参数值,修正所述雷达散射截面积模型,其中,修正后的雷达散射截面积模型用于确定目标物的雷达散射截面积。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器具体用于:
根据雷达中器件的测试数据、雷达散射截面积求解方程、以及实验室环境下得到的关于雷达散射截面积求解方程的多个参数的多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型;
其中,所述多个参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
21.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述雷达散射截面积模型中包括多个模型参数,所述多个模型参数的取值范围依据所述多个第二参数值而被确定。
22.根据权利要求21所述的装置,其特征在于,所述多个模型参数包括以下参数中的至少一个:
雷达接收天线的接收功率,雷达接收天线的接收增益,雷达发射天线的发射增益,所述雷达发射天线的发射增益和所述雷达接收天线的接收增益的叠加结果,以及雷达发射天线的发射功率。
23.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述处理器具体用于:
获取雷达中器件的测试数据与雷达散射截面积求解方程中多个参数之间的标定关系;
根据所述标定关系和所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
24.根据权利要求23所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在实验室环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个参数的所述多个第二参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
25.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在所述实验室环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;
在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;
控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;
在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;
根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述第一角度和所述第二角度不同,所述第一距离和所述第二距离不同;
其中,所述多个第二参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
26.根据权利要求24所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在所述实验室环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;
在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二参数值。
27.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在实际应用环境中,控制所述雷达以不同距离和不同角度向目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个模型参数的所述多个第一参数值,所述目标模拟对象用于模拟目标物。
28.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在所述实际应用环境下,控制所述雷达相对所述目标模拟对象的角度为第一角度,所述第一角度为零度;
在所述第一角度下,控制所述雷达以不同距离向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第一候选参数值;
控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距第一距离;
在所述第一距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的多个第二候选参数值;
根据所述多个第一候选参数值和所述第二候选参数值,确定所述雷达与所述目标模拟对象相距第二距离以及相对所述目标模拟对象的角度为第二角度时的第三候选参数值;其中,所述第一角度和所述第二角度不同,所述第一距离和所述第二距离不同;
其中,所述多个第一参数值包括所述多个第一候选参数值、所述多个第二候选参数值、以及所述第三候选参数值。
29.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
在所述实际应用环境下,控制所述雷达与所述目标模拟对象之间相距预设距离;
在所述预设距离下,控制所述雷达以不同角度向所述目标模拟对象发射信号,获取所述雷达在所述信号下对应的所述多个第一参数值。
30.根据权利要求27所述的装置,其特征在于,在所述实际应用环境测试的距离和角度的取值数量小于在所述实验室环境中测试的距离和角度的取值数量。
31.根据权利要求20所述的装置,其特征在于,所述测试数据包括雷达中发射链路相关器件的第一测试数据和接收链路相关器件的第二测试数据;
所述处理器具体用于:
获取雷达中发射链路相关器件的第一测试数据与雷达发射天线的发射功率和发射增益之间的第一标定关系;
获取雷达中接收链路相关器件的第二测试数据与雷达接收天线的接收功率和接收增益之间的第二标定关系;
依据所述第一标定关系、所述第二标定关系、以及所述实验室环境下得到的所述多个参数的所述多个第二参数值,建立所述雷达散射截面积模型。
32.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
获取所述雷达对目标物的检测数据;
根据所述目标物的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述目标物的雷达散射截面积;其中,所述目标物的检测数据包括:所述雷达相对所述目标物的距离、角度和所述目标物的回波信号强度。
33.根据权利要求32所述的装置,其特征在于,所述处理器具体用于:
控制所述雷达以不同角度向目标物上的不同位置点发射信号,以获取所述不同位置点对应的检测数据;
根据所述不同位置点对应的检测数据和修正后的雷达散射截面积模型,确定所述不同位置点对应的雷达散射截面积。
34.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积确定所述目标物的形状和雷达散射截面积;
向用户输出所述目标物的形状和雷达散射截面积,以使所述用户根据预先存储的多个目标物图像获知与所述目标物的形状和雷达散射截面积对应的目标物图像。
35.根据权利要求33所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:
根据所述不同位置点对应的雷达散射截面积识别所述目标物。
36.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,所述多个第一参数值包括雷达接收天线的接收功率;以及,所述处理器还用于:
对雷达中接收链路部分的一个或多个模块的输入物理量和输出物理量建立关于所述输入物理量和所述输出物理量的模型;
根据所述模型,确定所述雷达接收天线的接收功率与所述输出物理量之间的对应关系;
当处理器接收到所述输出物理量时,根据所述输出物理量确定所述雷达接收天线的接收功率。
37.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有可执行代码,所述可执行代码用于实现权利要求1至18中任一项所述的目标物雷达散射截面积确定方法。
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