CN114217278B - 一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统，属于相控阵雷达技术领域，解决了现有技术中不能有效进行雷达通道间幅相一致性校准的问题。该方法包括：无人机沿雷达阵面的法向飞行，相控阵雷达原始数据为第一～第四通道采集的数据；获取无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角的第一点迹数据集；获取包括无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角的无人机第二点迹数据集；基于第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；根据相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；根据最优校准系数对相控阵雷达进行校准。

Description

一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统

技术领域

本发明涉及相控阵雷达技术领域，尤其涉及一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统。

背景技术

在相控阵雷达中，多通道之间总会因为器件、布线一致性等原因存在幅相差异，多通道的幅相不一致会导致系统测角误差，将严重降低雷达的性能。目前使用的雷达通道间幅相一致性校准方法有：1、在一些不带有天线阵面耦合链路的相控阵雷达中常采用发射端直接耦合给收发组件的接收端，然而该方法无法校准由天线各通道引入的幅相误差；2、在暗室中对各个通道进行扫描，通过天线方向图来完成测量校准，该方法对于高频、大口面相控阵雷达需要大规模暗室，工作量大，测试成本高。

因此，现有技术中缺少一种用于通道间幅相一致性校准的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法及系统，用以解决现有不能有效进行雷达通道间幅相一致性校准的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，包括：

开启相控阵雷达，操控无人机沿雷达阵面的法向飞行，获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准。

进一步地，所述基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差，包括：

比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

进一步地，所述第二通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在方位偏差；

第三通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差；

第四通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差和方位偏差。

进一步地，以第一通道为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算第二～第四通道的最优校准系数，包括：

通过第一通道和第二通道采集的数据，以及所述方位角偏差，计算所述第二校准系数；

通过第一通道和第三通道采集的数据，以及所述俯仰角偏差，计算所述第三校准系数；

通过第二通道和第四通道采集的数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，或通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，计算所述第四校准系数；

根据所述第二～第四校准系数对所述相控阵雷达采集的原始数据进行校准，根据所述校准后的相控阵雷达原始数据和无人机飞行数据再次计算俯仰角偏差、方位角偏差和校准系数，直至所述俯仰角偏差和方位角偏差稳定，得到最优校准系数；

所述第一～第四通道均包括规则排列的n个阵元。

进一步地，所述通过第一通道和第i通道采集的原始数据，以及所述方位角偏差，计算所述第i校准系数，其中，i＝2，3，包括：

根据所述第一通道和第i通道采集的原始数据，以及相邻阵元在水平/垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角、方位角偏差、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第i幅度系数和第i相位系数；

根据所述第i幅度系数和第i相位系数得到第i校准系数。

进一步地，所述第i校准系数C_i，表达为：

C_i＝c_i+d_i*j

c_i＝real(Am_i*ph_i)

d_i＝imag(Am_i*ph_i)

其中，c_i为第i通道校准系数的实部系数，di为第i通道校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am_i为第i通道的幅度系数，ph_i为第i通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₁为第一通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₁₂为第二方位角，A₁₃为第二俯仰角，λ为相控阵雷达波长，de₁₂为相邻阵元在水平方向上的距离，de₁₃为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₁₂为方位角偏差，Ca₁₃为俯仰角偏差，j为虚数单元。

进一步地，所述通过第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

根据所述第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，以及相邻阵元在垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数；

所述通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

据所述第三通道和第四通道采集的原始数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，以及相邻阵元在水平方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角和方位角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；

根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数。

进一步地，所述第四校准系数C₄，表达为：

C₄＝c₄+d₄*j

c₄＝real(Am₄*ph₄)

d₄＝imag(Am₄*ph₄)

其中，c₄为第四通道校准系数的实部系数，d₄为第四通道校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am₄为第四通道的幅度系数，ph₄为第四通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₄为第四通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₃₄为第二方位角，A₂₄为第二俯仰角，λ为相控阵雷达波长，de₃₄为相邻阵元在水平方向上的距离，de₂₄为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₃₄为方位角偏差，Ca₂₄为俯仰角偏差，j为虚数单元。

另一方面，本发明实施例提供了一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准系统，包括：

数据采集模块，当开启相控阵雷达，无人机沿雷达阵面的法向飞行时，用于获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

第一点迹获取模块，用于基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

第二点迹获取模块，用于基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

偏差计算模块，用于基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

校准系数计算模块，用于根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

数据校准模块，用于根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准。

进一步地，所述偏差计算模块，包括：

第三点迹计算单元，用于比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

偏差计算单元，用于根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

1、本发明中只需要带有GPS数据的无人机和数据记录仪，不需要大范围暗室和昂贵的测量设备，工作量小，可以大幅降低测试成本，适应于低成本的雷达；

2、本发明中整个校准过程贯穿于相控阵雷达的所有收发链路，可以较为准确的校准包括天线在内的接收链路的幅相一致性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本申请一个实施例所示的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法流程图；

图2为本申请一个实施例所示的相控阵雷达阵面区域划分示意图；

图3为本申请另一个实施例所示的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准系统框图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

通常相控阵雷达根据回波获得数据，相控阵雷达接收通路在硬件上是由接收端的射频接收组件+数字组件的形式组成，射频接收到的是模拟信号，经过数字组件的AD组件转换成数字信号，然后通过一系列的信号处理算法最终生成雷达显示的是轨迹，业内叫航迹，在形成航迹前会先计算出点迹，点迹可以直观理解为没有连成航迹的点数据。

本发明的一个具体实施例，公开了一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，如图1所示，包括：

S10、开启相控阵雷达，操控无人机沿雷达阵面的法向飞行，获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

具体地，将相控阵雷达架设后，获取雷达位置信息，所述位置信息包括雷达架设的经度、纬度和高度信息，操控无人机沿相控阵雷达阵面的法向飞行，飞过雷达盲区后，飞机记录的数据为无人机真实的飞行数据，数据记录仪通过数字组件中的AD组件可以获取雷达采集的原始数据。

S20、基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

导出无人机记录的真实的飞行数据，根据雷达所处位置信息，设定一定的采样间隔，对无人机记录的真实的飞行数据进行采样，形成第一点迹数据集，根据第一点迹数据集中数据计算出无人机各点迹相对于相控阵雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；计算公式如下：

real_distance＝sqrt(flight_x^2+flight_y^2+flight_z^2)

real_azi＝atan(flight_x/flight_y)

real_pit＝asin(flight_z/real_distance)

其中flight_x为无人机各点迹相对于相控阵雷达的经度差值，flight_y为无人机各点迹相对于相控阵雷达的纬度差值，flight_z为无人机各点迹相对于相控阵雷达的高度差值，real_distance为无人机各点迹相对于相控阵雷达距离，real_azi为无人机各点迹相对于相控阵雷达方位角，real_pit为无人机各点迹相对于相控阵雷达俯仰角。

S30、基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

具体的，将所述相控阵雷达的原始数据通过软件进行雷达的信号处理得到雷达监测到的是无人机第二点迹数据集；更具体地，第二点迹数据是雷达测量的无人机的数据，但并非无人机的真实数据，因为雷达数据没有校准，获得的不是准确的数据。

可选地，可以通过MATLAB进行雷达的信号包括和差、脉冲对消、脉冲压缩、脉冲积累、CFAR等处理得到雷达监测到的无人机第二点迹数据集。通过使用无人机配合在外场完成相控阵雷达的校准工作，借助软件进行迭代计算，可以完成相控阵雷达校准的离线计算。

S40、基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

具体地，所述基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差，包括：

S401、比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

S402、根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，根据所述各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

S50、根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

具体地，如图2所示，相控阵雷达阵面上分为4个区域，其中区域2和区域1只有方位偏差，区域3和区域1只有俯仰偏差，区域4和区域1既有方位偏差又有俯仰偏差；4个区域一次对应相控阵雷达接收机端AD的第一～第四通道；即相当于所述第二通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在方位偏差；第三通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差；第四通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差和方位偏差，所述第一～第四通道均包括规则排列的n个阵元。

更具体地，以第一通道为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算第二～第四通道的最优校准系数，包括：

通过第一通道和第二通道采集的数据，以及所述方位角偏差，计算所述第二校准系数；

通过第一通道和第三通道采集的数据，以及所述俯仰角偏差，计算所述第三校准系数；

通过第二通道和第四通道采集的数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，或通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，计算所述第四校准系数；

根据所述第二～第四校准系数对所述相控阵雷达采集的原始数据进行校准，根据所述校准后的相控阵雷达原始数据和无人机飞行数据再次计算俯仰角偏差、方位角偏差和校准系数，直至所述俯仰角偏差和方位角偏差稳定，得到最优校准系数；具体地，经过多次迭代计算直至所述俯仰角偏差、方位角偏差基本不变，即俯仰角偏差、方位角偏差足够小可以满足精度要求，即可认为此时的校准系数为最终的最优校准系数，最终将此系数通过上位机补偿到相控阵雷达采集的原始数据中，即可得到准确的幅相值。

更具体地，将计算出的校准系数补偿到相控阵雷达采集的原始数据中，再次通过S30～S50计算俯仰角偏差和方位角偏差，直至俯仰角偏差与上一次俯仰角偏差的差值小于阈值K1，且方位角偏差和上一次方位角偏差的差值小于K2，即俯仰角偏差和方位角偏差稳定，则此时的校准系数为最终的最优校准系数。计算出最优校准系数后，暂停雷达工作，通过上位机将该系数配置到相控阵雷达中，补偿AD转换后的数据，校准后的雷达测量就准确了。

更具体地，所述通过第一通道和第i通道采集的原始数据，以及所述方位角偏差，计算所述第i校准系数，其中，i＝2，3，包括：

根据所述第一通道和第i通道采集的原始数据，以及相邻阵元在水平/垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角、方位角偏差、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第i幅度系数和第i相位系数；

根据所述第i幅度系数和第i相位系数得到第i校准系数；所述第i校准系数C_i，表达为：

C_i＝c_i+d_i*j

c_i＝real(Am_i*ph_i)

d_i＝imag(Am_i*ph_i)

其中，c_i为第i通道校准系数的实部系数，di为第i通道的校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am_i为第i通道的幅度系数，ph_i为第i通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₁为第一通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₁₂为第二方位角(即i＝2时，A₁₂为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹的第二方位角)，A₁₃为第二俯仰角(即i＝3时，A₁₃为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹的第二俯仰角)，λ为相控阵雷达波长，de₁₂(即i＝2时)为相邻阵元在水平方向上的距离，de₁₃(即i＝3时)为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₁₂为方位角偏差(即即i＝2时，Ca₁₂为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹计算的最终的方位角偏差)，Ca₁₃为俯仰角偏差(即i＝3时，Ca₁₃为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹计算的最终的俯仰角偏差)，j为虚数单元。

所述通过第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

根据所述第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，以及相邻阵元在垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数；

所述通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

据所述第三通道和第四通道采集的原始数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，以及相邻阵元在水平方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角和方位角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；

根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数。

更具体地，所述第四校准系数C₄，表达为：

C₄＝c₄+d₄*j

c₄＝real(Am₄*ph₄)

d₄＝imag(Am₄*ph₄)

/>

其中，c₄为第四通道校准系数的实部系数，d₄为第四通道校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am₄为第四通道的幅度系数，ph₄为第四通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₄为第四通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₃₄为第二方位角(即i＝3时，A₃₄为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹的第二方位角)，A₂₄为第二俯仰角(即i＝2时，A₂₄为雷达监测数据的第三点迹数据集中各点迹的第二俯仰角)，λ为相控阵雷达波长，de₃₄为相邻阵元在水平方向上的距离，de₂₄为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₃₄为方位角偏差(即i＝3时，Ca₃₄为雷达监测数据的第三点迹数据集中计算的最终的方位角偏差)，Ca₂₄为俯仰角偏差(即i＝2时，Ca₂₄为雷达监测数据的第三点迹数据集中计算的最终的俯仰角偏差)，j为虚数单元。

S60、根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准。

与现有技术相比，本实施例提供的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，只需要带有GPS数据的无人机和数据记录仪，不需要大范围暗室和昂贵的测量设备，工作量小，可以大幅降低测试成本，适应于低成本的雷达；且本发明中整个校准过程贯穿于相控阵雷达的所有收发链路，可以较为准确的校准包括天线在内的接收链路的幅相一致性。

参见图3，本申请的另一个具体实施例，公开了一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准系统，包括：

数据采集模块10，当开启相控阵雷达，无人机沿雷达阵面的法向飞行时，用于获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

第一点迹获取模块20，用于基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

第二点迹获取模块30，用于基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

偏差计算模块40，用于基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

校准系数计算模块50，用于根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

数据校准模块60，用于根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准。

具体地，所述偏差计算模块40，包括：

第三点迹计算单元，用于比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

偏差计算单元，用于根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，包括：

开启相控阵雷达，操控无人机沿雷达阵面的法向飞行，获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准；

所述基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差，包括：

比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

2.根据权利要求1所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

所述第二通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在方位偏差；

第三通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差；

第四通道采集的数据相对于第一通道采集的数据存在俯仰偏差和方位偏差。

3.根据权利要求2所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

以第一通道为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算第二～第四通道的最优校准系数，包括：

通过第一通道和第二通道采集的数据，以及所述方位角偏差，计算第二校准系数；

通过第一通道和第三通道采集的数据，以及所述俯仰角偏差，计算第三校准系数；

通过第二通道和第四通道采集的数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，或通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及第三校准系数，计算第四校准系数；

根据第二～第四校准系数对所述相控阵雷达采集的原始数据进行校准，根据所述校准后的相控阵雷达原始数据和无人机飞行数据再次计算俯仰角偏差、方位角偏差和校准系数，直至所述俯仰角偏差和方位角偏差稳定，得到最优校准系数；

所述第一～第四通道均包括规则排列的n个阵元。

4.根据权利要求3所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

所述通过第一通道和第i通道采集的原始数据，以及所述方位角偏差，计算第i校准系数，其中，i＝2，3，包括：

根据所述第一通道和第i通道采集的原始数据，以及相邻阵元在水平/垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角、方位角偏差、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第i幅度系数和第i相位系数；

根据所述第i幅度系数和第i相位系数得到第i校准系数。

5.根据权利要求4所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

所述第i校准系数C_i，表达为：

C_i＝c_i+d_i*j

c_i＝real(Am_i*ph_i)

d_i＝imag(Am_i*ph_i)

其中，c_i为第i通道校准系数的实部系数，di为第i通道校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am_i为第i通道的幅度系数，ph_i为第i通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₁为第一通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₁₂为第二方位角，A₁₃为第二俯仰角，λ为相控阵雷达波长，de₁₂为相邻阵元在水平方向上的距离，de₁₃为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₁₂为方位角偏差，Ca₁₃为俯仰角偏差，j为虚数单元。

6.根据权利要求3～5任意一项所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

所述通过第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

根据所述第二通道和第四通道采集的原始数据、所述俯仰角偏差以及所述第二校准系数，以及相邻阵元在垂直方向上的距离、相控阵雷达波长、第二俯仰角和俯仰角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数；

所述通过第三通道和第四通道采集的数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，计算所述第四校准系数，包括：

根据所述第三通道和第四通道采集的原始数据、所述方位角偏差以及所述第三校准系数，以及相邻阵元在水平方向上的距离、相控阵雷达波长、第二方位角和方位角偏差计算第四幅度系数和第四相位系数；

根据所述第四幅度系数和第四相位系数得到第四校准系数。

7.根据权利要求6所述的基于动态目标的相控阵雷达幅相校准方法，其特征在于，

所述第四校准系数C₄，表达为：

C₄＝c₄+d₄*j

c₄＝real(Am₄*ph₄)

d₄＝imag(Am₄*ph₄)

其中，c₄为第四通道校准系数的实部系数，d₄为第四通道校准系数的虚部系数，real为取实部函数，Am₄为第四通道的幅度系数，ph₄为第四通道的相位系数，imag为取虚部函数，D₄为第四通道采集的原始数据，D_i为第i通道采集的原始数据，i＝2,3，angle为取角函数，A₃₄为第二方位角，A₂₄为第二俯仰角，λ为相控阵雷达波长，de₃₄为相邻阵元在水平方向上的距离，de₂₄为相邻阵元在垂直方向上的距离，Ca₃₄为方位角偏差，Ca₂₄为俯仰角偏差，j为虚数单元。

8.一种基于动态目标的相控阵雷达幅相校准系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，当开启相控阵雷达，无人机沿雷达阵面的法向飞行时，用于获取无人机飞行数据和所述相控阵雷达采集的原始数据；所述相控阵雷达包括第一～第四通道，所述原始数据为所述第一～第四通道采集的数据；

第一点迹获取模块，用于基于所述无人机飞行数据以及相控阵雷达位置，获取无人机第一点迹数据集；所述第一点迹数据集包括无人机各点迹与雷达的第一距离、第一方位角和第一俯仰角；

第二点迹获取模块，用于基于雷达采集的原始数据获取无人机第二点迹数据集，所述第二点迹数据集包括雷达测量的无人机各点迹与雷达的第二距离、第二方位角和第二俯仰角；

偏差计算模块，用于基于所述第一点迹数据集和第二点迹数据集获取俯仰角偏差和方位角偏差；

校准系数计算模块，用于根据所述相控阵雷达中某一通道采集数据为基准，根据所述俯仰角偏差和方位角偏差，计算其他三个通道的最优校准系数；

数据校准模块，用于根据所述最优校准系数对所述相控阵雷达进行校准；

所述偏差计算模块，包括：

第三点迹计算单元，用于比较所述第一距离和第二距离，在所述第二点迹数据集中依次筛选出与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹，所述与第一点迹数据集中各点迹距离最小的点迹按照与第一点迹数据集中相应点迹的位置相同的规则形成第三点迹数据集；

偏差计算单元，用于根据所述第一点迹数据集中各点迹的第一方位角和第一俯仰角，以及第三点迹数据集中与第一点迹数据集中位置相同的各点迹的第二方位角和第二俯仰角，计算各点迹的俯仰角偏差和方位角偏差，计算所述各点迹的俯仰角偏差的平均值作为最终的俯仰角偏差，计算所述各点迹的方位角偏差的平均值作为最终的方位角偏差。

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