CN113534077B - 一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备，该方法包括：获取雷达辐射源脉冲数据；根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。上述方案提供的方法，通过根据实际的雷法辐射源脉冲数据和数据接收卫星与雷达辐射源之间的位置关系，确定雷达辐射源在当前方向的威力范围，得到的威力评估结果贴合实际威力情况，提高了雷达威力评估结果的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备。
背景技术
雷达辐射源的威力范围是雷达辐射源的一项关键指标，开展雷达辐射源威力反演技术的探索与实践，对快速提高情报能力和效益具有不言而喻的重大作用，有助于实现电磁频谱空间感知的实时性、精确性和智能性，具有重大的战略价值和学术意义。
在现有技术中，通常以雷达所在经纬度交点为原点，以采用资料中的雷达最大探测距离为半径画球建立模型来表示。
但是，由于影响雷达作用距离的影响因素很多,而且一部分参数具有随机性,导致理论计算结果与雷达辐射源的实际作用距离之间存在一定的差异。
发明内容
本申请提供一种雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备，以解决现有技术得到的雷达威力评估结果的准确度低等缺陷。
本申请第一个方面提供一种雷达辐射源威力反演方法，包括：
获取雷达辐射源脉冲数据；
根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；
根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；
根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。
可选的，所述方法还包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描方式；其中，所述扫描方式包括圆周扫描和扇形扫描。
可选的，当所述雷达天线的扫描方式为圆周扫描时，所述根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益，包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据的脉冲群宽度和所述扫描周期，确定所述雷达辐射源的水平波束宽度；
根据所述水平波束宽度，确定所述雷达天线增益。
可选的，当所述雷达天线的扫描方式为扇形扫描时，所述根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益，包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据的主瓣时间宽度和所述扫描周期，确定所述雷达辐射源的水平波束宽度；
根据所述水平波束宽度，确定所述雷达天线增益。
可选的，所述根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，包括：
获取卫星天线口面功率；
根据所述卫星天线口面功率及预设的卫星天线图函数，确定所述卫星天线口面的雷达脉冲功率；
根据所述雷达辐射源与卫星之间的直线距离和所述雷达脉冲功率，确定所述雷达天线口面的等效辐射脉冲功率；
根据所述卫星天线口面的雷达脉冲功率、雷达天线口面的等效辐射脉冲功率及所述雷达辐射源的位置坐标，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率。
可选的，所述获取雷达辐射源脉冲数据，包括：
获取雷达辐射源原始脉冲数据；
基于最小二乘法，根据所述雷达辐射源原始脉冲数据，拟合对应的主瓣电平方程和副瓣电平方程，以得到完整的雷达辐射源脉冲数据。
可选的，在根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离之后，所述方法还包括：
控制所述卫星按照预设轨迹移动，并返回到获取雷达辐射源脉冲数据的步骤，以得到所述雷达辐射源相对不同卫星方向的最大作用距离。
本申请第二个方面提供一种雷达辐射源威力反演装置，包括：
获取模块，用于获取雷达辐射源脉冲数据；
状态检测模块，用于根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；
增益检测模块，用于根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；
功率检测模块，用于根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
威力检测模块，用于根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。
本申请第三个方面提供一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请第四个方面提供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计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一个方面以及第一个方面各种可能的设计所述的方法。
本申请技术方案，具有如下优点：
本申请提供的雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备，通过获取雷达辐射源脉冲数据；根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。上述方案提供的方法，通过根据实际的雷法辐射源脉冲数据和数据接收卫星与雷达辐射源之间的位置关系，确定雷达辐射源在当前方向的威力范围，得到的威力评估结果贴合实际威力情况，提高了雷达威力评估结果的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例基于的雷达辐射源威力反演系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的雷达与卫星之间的位置关系示意图；
图4为本申请实施例提供的典型的原始脉冲时序图；
图5为本申请实施例提供的典型的原始脉冲整体时序图；
图6为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源脉冲数据包络函数图像；
图7为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源远场方向图；
图8为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源威力反演的逆向建模流程示意图；
图9为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源威力反演的逆向建模的应用流程示意图；
图10为本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演装置的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在以下各实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在现有技术中，通常以雷达所在经纬度交点为圆点，以采用资料中的雷达最大探测距离为半径画球建立模型来表示。但是，由于影响雷达作用距离的影响因素很多,而且一部分参数具有随机性,导致理论计算结果与雷达辐射源的实际作用距离之间存在一定的差异。
针对上述问题，本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备，通过获取雷达辐射源脉冲数据；根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。上述方案提供的方法，通过根据实际的雷法辐射源脉冲数据和数据接收卫星与雷达辐射源之间的位置关系，确定雷达辐射源在当前方向的威力范围，得到的威力评估结果贴合实际威力情况，提高了雷达威力评估结果的准确度。
下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明实施例进行描述。
首先，对本申请所基于的雷达辐射源威力反演系统的结构进行说明：
本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法、装置及电子设备，适用于评估雷达辐射源在当前方向上的威力。如图1所示，为本申请实施例基于的雷达辐射源威力反演系统的结构示意图，主要包括雷达、卫星及用于进行雷达辐射源威力反演的雷达辐射源威力反演装置。具体地，由卫星采集雷法辐射源脉冲数据，并将采集到的数据发送至雷达辐射源威力反演装置，该装置根据雷法辐射源脉冲数据及雷达与卫星之间的位置关系，确定雷达辐射源在当前方向上的最大作用距离。
本申请实施例提供了一种雷达辐射源威力反演方法，用于评估雷达辐射源在当前方向上的威力。本申请实施例的执行主体为电子设备，比如服务器、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑及其他可用于进行雷达辐射源威力反演的电子设备。
如图2所示，为本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法的流程示意图，该方法包括：
步骤201，获取雷达辐射源脉冲数据。
需要说明的是，雷达辐射源脉冲数据也可以称为雷达辐射源信号，具体可以指卫星接收到的雷达信号。
步骤202，根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度。
具体地，可以通过对雷达辐射源脉冲数据进行分析，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度。其中，具体可以根据雷达辐射源脉冲数据对应的脉冲分布情况，确定雷达天线的扫描周期。
步骤203，根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益。
需要说明的是，雷达天线增益描述的是天线对功的率集中辐射程度。
具体地，可以首先根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达辐射源的水平波束宽度，进一步估计垂直波束宽度，最后根据雷达辐射源的水平波束宽度和垂直波束宽度，计算雷达天线增益。
步骤204，根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率。
需要说明的是，位置关系主要体现在二者之间的空间距离(直线距离)、方位角和俯仰角。
具体地，可以根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系及卫星口面功率等信息，计算雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率。
步骤205，根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。
具体地，在一实施例中，可以根据如下公式计算雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离：
Rmax(γ,δ)＝(PavtfG2λ2σF4/((4π)3kTsD(n)L))1/4
其中，Rmax(γ,δ)表示雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离，γ,δ分别为该雷达相对卫星的方位角和俯仰角，Pav＝PG(γ,δ)/G，tf为帧相参积累时间，G表示雷达天线增益，λ为雷达工作波长，σ为目标反射截面积，F为目标到天线路径的方向图传播因子,对自由空间求最大作用距离时F＝1，K为波耳兹曼常数，k＝1.38*10-23Ws/K，Ts为等效噪声温度Ts＝Ta+Tr+LrTe＝71+237.7+1.8197×290＝836.4K，式中:Ta为天线噪声温度，Tr为接收传输线噪声温度，Te为接收机有效输入噪声温度，Lr为接收传输线损耗。
其中，D(n)为n点视频积累时的检测因子，是检波器输入端的最小可检测信噪比,它是用规定的检测概率和虚警概率定义的。目标探测雷达采用32点FFT,则一个波束宽度内的相参积累帧数为：m'＝142/32≈4.44，即每个波束宽度内的视频积累点数为4.44,根据所要求的检测概率和虚警概率,通常D(4.44)＝13.1dB。
其中，L为系统损耗，是各种损失因子之积(用分贝值表示时为各种损失因子之和)，主要有发射时的传输线损失、雷达天线扫描包络损失、大气吸收损失、信号处理中的量化损失、多普勒滤波器的跨门损失和恒虚警损失等,其它还有如带宽失配损失(接收通道的损失已包含在噪声温度的计算之中)。在雷达设计阶段,对各种可能的损失只能凭经验估算。目标探测雷达辐射源的各项损失值为:发射传输线损失Lt＝1.1dB,天线扫描包络损失La＝1.3dB(对高斯形的波束),信号处理损失(包括量化损失、加权损失、滤波器失配损失、距离跨门损失、滤波器跨门损失和恒虚警损失等)4.5dB,还有如大气吸收损失0.7dB、带宽匹配损失0.8dB和脉压损失1.5dB，各种损失计9.9dB。
具体地，在一实施例中，还可以根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描方式；其中，扫描方式包括圆周扫描和扇形扫描。
需要说明的是，目前常规的扫描方式主要就是圆周扫描和扇形扫描。雷达天线的扫描方式也影响着雷达威力反演结果，尤其影响着雷达天线增益的计算结果。
其中，圆周扫描(CS)指天线波束在水平面上作圆周扫描；扇形扫描(SS)指天线波束在水平面或垂直面上一定的角度范围内作周期扫描。扇形扫描可以有两种型式，即双向扇形扫描和单向扇形扫描。扇形扫描也可以完成方位、仰角或其它方向上的扫描。
具体地，可以用参数N表示雷达辐射源脉冲数据中的脉冲群的总数，则可以得到两组数据：各脉冲群的宽度{τ1,τ2,…,τN}和它们之间的相对位置{τ′1,τ′2,…,τ′N-1}。
当N＝2时，即当前只有两个脉冲群包络的情况下，默认天线扫描方式为圆周扫描，此时根据τ1，τ2和τ′1就可以得出脉冲群宽度τ和天线扫描周期Ta的参数估计值，具体可以根据脉冲分布情况，确定天线扫描周期。
当N>2时，和q(p＝1,2,…,N-1；q＝1,2,…,N-1)，如果满足|τ′p-τ′q|<ε，则判断天线扫描方式为圆周扫描，否则判为扇形扫描。其中，ε为大于0的常数，可以视具体情况而定。同时，为分析方便不妨假设N为奇数。
对于圆周扫描，令Tm＝τm+τ′m，m＝1,2,…,N-1,则得到一组新的数据为：{T1,T2,…,TN-1}。此时，根据{τ1,τ2,…,τN}和{T1,T2,…,TN-1}确定脉冲群宽度和天线扫描周期的相关参数值。
对于扇形扫描，令T′n＝τn+τn+1+τ′n+τ′n+1，n为奇数，且n＝1,3,…,N-2，则得到一组新的数据为：这里/>此时，根据{τ1,τ2,…,τN}和确定脉冲群宽度和天线扫描周期的相关参数值。
具体地，在一实施例中，当雷达天线的扫描方式为圆周扫描时，可以根据雷达辐射源脉冲数据的脉冲群宽度和扫描周期，确定雷达辐射源的水平波束宽度；根据水平波束宽度，确定雷达天线增益。
具体地，当雷达天线的扫描方式为圆周扫描时，可以根据如下公式计算雷达辐射源的水平波束宽度：
Ω＝360*τ/Ta
其中，τ表示脉冲群宽度，Ta表示天线扫描周期。τ＝N*PRI，N为驻留脉冲群总数，可以从辐射源脉冲列分析得到。
类似地，在一实施例中，当雷达天线的扫描方式为扇形扫描时，可以根据雷达辐射源脉冲数据的主瓣时间宽度和扫描周期，确定雷达辐射源的水平波束宽度；根据水平波束宽度，确定雷达天线增益。
具体地，当雷达天线的扫描方式为扇形扫描时，可以根据如下公式计算雷达辐射源的水平波束宽度：
Ω＝360*τθ/Tatn
其中，τθ表示主瓣时间带宽，即主瓣驻留时间，也就是波束扫过卫星(探测平台)的时间，Tatn表示该雷达天线的扇形扫描周期。
进一步地，可以根据如下公式计算雷达天线增益：
其中，ΩΦ和Ωθ分别表示水平波束宽度和垂直波束宽度，对于三坐标雷达假设水平和垂直波束宽度相等，对于二坐标雷达垂直波束宽度一般取20～30度，水平波束宽度的计算具体可以参照上述实施例。
在上述实施例的基础上，为了提高雷达辐射源威力反演结果的准确性，作为一种可实施的方式，在一实施例中，根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，包括：
步骤2041，获取卫星天线口面功率；
步骤2042，根据卫星天线口面功率及预设的卫星天线图函数，确定卫星天线口面的雷达脉冲功率；
步骤2043，根据雷达辐射源与卫星之间的直线距离和雷达脉冲功率，确定雷达天线口面的等效辐射脉冲功率；
步骤2044，根据卫星天线口面的雷达脉冲功率、雷达天线口面的等效辐射脉冲功率及雷达辐射源的位置坐标，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率。
具体地，卫星天线口面功率具体可以基于公式计算得到：
PRec(t)＝(a(t)-a0)*(Pm-P0)/(am-a0)
其中，卫星(接收机)灵敏度状态脉冲幅度a0，灵敏度状态接收机功率为P0，接收机最大脉冲幅度am，灵敏度状态接收机功率为Pm，则探测的雷达信号脉冲幅度为a(t)。
将PRec(t)折算到天线口面应去除探测平台天线阵方向图的影响。设探测平台天线图函数为Atn(α,β)，则某时刻探测平台接收天线口面的雷达脉冲功率：
P(t,α,β)＝PRec(t)-Atn(α,β)
已知，探测平台(卫星)空间直角坐标位置s(xs,ys,zs)，雷达辐射源空间直角坐标位置r(xr,yr,zr)，则某时刻探测平台到雷达辐射源的直线距离:
L(t,α,β)＝(s2+r2)1/2
折算到雷达天线口面的等效辐射脉冲功率为:
雷达天线口面的等效辐射平均功率为:
其中，PW指脉冲宽度，PRI指脉冲重复间隔，γ,δ分别为该雷达在t时刻的方位角和俯仰角，具体可以按如下公式计算：
雷达空间直角坐标位置r(x,y,z)对应大地坐标为r(B,L,h)，则：
其中，如图3所示，为本申请实施例提供的雷达与卫星之间的位置关系示意图。图3中的直角坐标系是以雷达(被测天线)为中心的直角坐标系，探测平台(卫星)的坐标为：s(x,y,z)＝R*Δ，Δ＝s-r，
在上述实施例的基础上，由于在实际探测过程中，得到的雷达辐射源脉冲数据通常存在错漏，导致脉冲数据不完整，若直接根据不完整的脉冲数据反演雷达辐射源威力，将导致威力反演结果的准确性较低。
为了解决上述问题，作为一种可实施的方式，在一实施例中，获取雷达辐射源脉冲数据，包括：
步骤2011，获取雷达辐射源原始脉冲数据；
步骤2012，基于最小二乘法，根据雷达辐射源原始脉冲数据，拟合对应的主瓣电平方程和副瓣电平方程，以得到完整的雷达辐射源脉冲数据。
其中，图4和图5分别为本申请实施例提供的典型的原始脉冲时序图和原始脉冲整体时序图。均是采用时域直方图统计法来提取扫描周期的相关特征。首先，将经过相关处理后的全部脉冲按其到达时间的大小依次列在时间轴上，然后再对其进行后续的遗漏脉冲数据处理操作。
示例性的，图6为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源脉冲数据包络函数图像。如图6所示，本申请实施例中是选取功率幅值最大的点以及周围的离散点，将主瓣拟合为抛物线，设抛物线方程(主瓣电平方程)为：
f(θ)＝a·θ2+b·θ+c
采用最小二乘法求解抛物线，将选取的n个离散点应用于最小二乘法中，通过下列的线性方程来求解抛物线的系数a，b，c：
其中：
n为选取的离散点的个数
n为选取的离散点的个数。
在拟合天线扫描包络的主瓣之后，可判断副瓣。如图6所示，先从主瓣最大点开始往两边走，观察斜率变化，如果斜率从负值变为正值，说明已经走到副瓣，继续移动点，如果斜率再次改变，则副瓣的电平在两次斜率变动中间。在已经拟合得到二次曲线时，可采用将点代入斜率方程求解主瓣上的斜率，避免了由于实测的离散点的波动引起的误差：
f’(θ)＝a·θ+c
进一步地，确定副瓣电平的范围，通过二乘法也可拟合近似的副瓣抛物线(副瓣电平方程)。
具体地，在一实施例中，在得到雷达辐射源在某方向上的最大作用距离后，可以控制卫星按照预设轨迹移动，并返回到获取雷达辐射源脉冲数据的步骤，以得到雷达辐射源相对不同卫星方向的最大作用距离。
具体地，在雷达辐射源威力反演的过程中，每次都可以确定雷达相对当前卫星方向的最大作用距离(威力)，因此在完成某一方向的威力反演后，可以控制卫星按照预设轨迹移动。当卫星的位置发生改变时，卫星与雷达辐射源之间的位置关系也就发生了改变，经过多次威力反演，就可以得到雷达辐射源针对不同方向上的最大作用距离，并进一步绘制出对应的远场方向图。
其中，图7为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源远场方向图。根据图7可以发现反演雷达辐射源的作用距离在(200～600)km之间，其中仰角为0～10度时作用距离能达到600km。进而可以根据雷达威力反演结果，得到雷达辐射源的相关工作信息，获取战场态势、分析目标特性、做出威胁预警等。
为了便于本领域技术人员更好地了解本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法，如图8所示，为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源威力反演的逆向建模流程示意图。在雷达辐射源的威力反演逆向建模过程中，首先需要对雷达信号(雷达辐射源脉冲数据)的特征参数进行估计，分析雷达辐射源天线扫描特征等信息。
相应的，如图9所示，为本申请实施例提供的示例性的雷达辐射源威力反演的逆向建模的应用流程示意图。其中，如图9所示的流程具体是图2所示的雷达辐射源威力反演方法的一种示例性的实施方式，二者原理相同，在此不再赘述。
本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演方法，通过获取雷达辐射源脉冲数据；根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。上述方案提供的方法，通过根据实际的雷法辐射源脉冲数据和数据接收卫星与雷达辐射源之间的位置关系，确定雷达辐射源在当前方向的威力范围，得到的威力评估结果贴合实际威力情况，提高了雷达威力评估结果的准确度。并且，通过对雷法辐射源脉冲数据进行修复处理，进一步提高了雷达威力评估结果的准确度。并且，本申请实施例提供的威力反演方法，考虑到的了多种影响因素，如大气吸收损耗等，更进一步地提高了雷达威力评估结果的准确度。
本申请实施例提供了一种雷达辐射源威力反演装置，用于执行上述实施例提供的雷达辐射源威力反演方法。
如图10所示，为本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演装置的结构示意图。该雷达辐射源威力反演装置10包括获取模块101、状态检测模块102、增益检测模块103、功率检测模块104和威力检测模块105。
其中，获取模块，用于获取雷达辐射源脉冲数据；状态检测模块，用于根据雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；增益检测模块，用于根据雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；功率检测模块，用于根据雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；威力检测模块，用于根据雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离。
关于本实施例中的雷达辐射源威力反演装置，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。
本申请实施例提供的雷达辐射源威力反演装置，用于执行上述实施例提供的雷达辐射源威力反演方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例提供了一种电子设备，用于执行上述实施例提供的雷达辐射源威力反演方法。
如图11所示，为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备11包括：至少一个处理器111和存储器112；
所述存储器存储计算机执行指令；所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上实施例提供的雷达辐射源威力反演方法。
本申请实施例提供的一种电子设备，用于执行上述实施例提供的雷达辐射源威力反演方法，其实现方式与原理相同，不再赘述。
本申请实施例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计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上任一实施例提供的雷达辐射源威力反演方法。
本申请实施例的包含计算机可执行指令的存储介质，可用于存储前述实施例中提供的雷达辐射源威力反演方法的计算机执行指令，其实现方式与原理相同，不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种雷达辐射源威力反演方法，其特征在于，包括：
获取雷达辐射源脉冲数据；
根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；
根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；
根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离；
所述根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，包括：
获取卫星天线口面功率；
根据所述卫星天线口面功率及预设的卫星天线图函数，确定所述卫星天线口面的雷达脉冲功率；
根据所述雷达辐射源与卫星之间的直线距离和所述雷达脉冲功率，确定雷达天线口面的等效辐射脉冲功率；
根据所述卫星天线口面的雷达脉冲功率、雷达天线口面的等效辐射脉冲功率及所述雷达辐射源的位置坐标，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
其中，所述卫星天线口面功率基于如下公式计算得到：
其中，卫星天线口面功率表示为，卫星灵敏度状态脉冲幅度表示为/>，灵敏度状态接收机功率表示为/>，接收机最大脉冲幅度表示为/>，灵敏度状态接收机功率表示为/>，探测的雷达信号脉冲幅度表示为/>；
设预设的卫星天线图函数为，卫星天线口面的雷达脉冲功率基于如下公式确定：
其中，表示卫星天线口面的雷达脉冲功率；
所述雷达辐射源与卫星之间的直线距离基于如下公式确定：
其中，卫星空间直角坐标位置为s (xs,ys,zs)，雷达辐射源空间直角坐标位置为r(xr,yr,zr)；
所述雷达天线口面的等效辐射脉冲功率基于如下公式确定：
其中，表示等效辐射脉冲功率，/>，/>；探测卫星的坐标为/>，/>，/>，/>分别为该雷达在t时刻的方位角和俯仰角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描方式；其中，所述扫描方式包括圆周扫描和扇形扫描。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述雷达天线的扫描方式为圆周扫描时，所述根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益，包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据的脉冲群宽度和所述扫描周期，确定所述雷达辐射源的水平波束宽度；
根据所述水平波束宽度，确定所述雷达天线增益。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述雷达天线的扫描方式为扇形扫描时，所述根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益，包括：
根据所述雷达辐射源脉冲数据的主瓣时间宽度和所述扫描周期，确定所述雷达辐射源的水平波束宽度；
根据所述水平波束宽度，确定所述雷达天线增益。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离，包括：
根据如下公式计算雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离：
其中，表示雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离，/>分别为该雷达辐射源相对卫星的方位角和俯仰角，/>/G，/>为帧相参积累时间，G表示雷达天线增益，/>为雷达工作波长，/>为目标反射截面积，F为目标到天线路径的方向图传播因子, 对自由空间求最大作用距离时F=1，/>为波耳兹曼常数，k=1.38×10-23Ws/K，/>为等效噪声温度/>，/>为天线噪声温度，/>为接收传输线噪声温度，/>为接收机有效输入噪声温度，/>为接收传输线损耗；/>为n点视频积累时的检测因子，/>为系统损耗。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取雷达辐射源脉冲数据，包括：
获取雷达辐射源原始脉冲数据；
基于最小二乘法，根据所述雷达辐射源原始脉冲数据，拟合对应的主瓣电平方程和副瓣电平方程，以得到完整的雷达辐射源脉冲数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离之后，所述方法还包括：
控制所述卫星按照预设轨迹移动，并返回到获取雷达辐射源脉冲数据的步骤，以得到所述雷达辐射源相对不同卫星方向的最大作用距离。
8.一种雷达辐射源威力反演装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取雷达辐射源脉冲数据；
状态检测模块，用于根据所述雷达辐射源脉冲数据，确定雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度；
增益检测模块，用于根据所述雷达天线的扫描周期和脉冲群宽度，确定雷达天线增益；
功率检测模块，用于根据所述雷达辐射源与卫星之间的当前位置关系，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
威力检测模块，用于根据所述雷达天线增益和雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率，确定雷达辐射源相对当前卫星方向的最大作用距离；
所述功率检测模块，具体用于：
获取卫星天线口面功率；
根据所述卫星天线口面功率及预设的卫星天线图函数，确定所述卫星天线口面的雷达脉冲功率；
根据所述雷达辐射源与卫星之间的直线距离和所述雷达脉冲功率，确定雷达天线口面的等效辐射脉冲功率；
根据所述卫星天线口面的雷达脉冲功率、雷达天线口面的等效辐射脉冲功率及所述雷达辐射源的位置坐标，确定所述雷达辐射源相对于当前卫星方向的辐射功率；
其中，所述卫星天线口面功率基于如下公式计算得到：
其中，卫星天线口面功率表示为，卫星灵敏度状态脉冲幅度表示为/>，灵敏度状态接收机功率表示为/>，接收机最大脉冲幅度表示为/>，灵敏度状态接收机功率表示为/>，探测的雷达信号脉冲幅度表示为/>；
设预设的卫星天线图函数为，卫星天线口面的雷达脉冲功率基于如下公式确定：
其中，表示卫星天线口面的雷达脉冲功率；
所述雷达辐射源与卫星之间的直线距离基于如下公式确定：
其中，卫星空间直角坐标位置为s (xs,ys,zs)，雷达辐射源空间直角坐标位置为r(xr,yr,zr)；
所述雷达天线口面的等效辐射脉冲功率基于如下公式确定：
其中，表示等效辐射脉冲功率，/>，/>；探测卫星的坐标为/>，/>，/>，/>分别为该雷达在t时刻的方位角和俯仰角。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的方法。
10.一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计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的方法。
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