CN115963461A - 雷达设备的角度测试方法和装置、存储介质及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种雷达设备的角度测试方法和装置、存储介质及电子装置，该方法包括：接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试，采用上述技术方案，解决了相关技术中目标雷达设备的角度测试性能较低等问题。

Description

雷达设备的角度测试方法和装置、存储介质及电子装置

技术领域

本申请涉及雷达领域，具体而言，涉及一种雷达设备的角度测试方法和装置、存储介质及电子装置。

背景技术

随着汽车技术的发展，如何提高车辆行驶安全已经成为汽车领域人员关心的话题，对于车辆安全来说，最主要的判断依据就是两车之间的位置关系，特别是在车辆高速行驶过程中。毫米波雷达作为一种具有测角性能的雷达，被普遍的应用到汽车上，用于对车辆行驶过程中测量和其他物体之间的相对位置关系。

现如今暗室的车载雷达天线测试的校准中心都是取在天线阵列的物理中心，测角性能跟以各天线相位中心时的测角性能有一定偏差，因此需要确定雷达天线的准确的校准中心，解决因物理中心带来的测角误差，改善测角性能。

针对相关技术中目标雷达设备的角度测试性能等问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种雷达设备的角度测试方法和装置、存储介质及电子装置，以至少解决相关技术中目标雷达设备的角度测试性能等问题。

根据本申请实施例的一个实施例，提供了一种雷达设备的角度测试方法，包括：接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

可选的，所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，包括：从所述目标相位中心中获取每个坐标维度对应的目标相位坐标，其中，建立所述目标映射关系所使用的目标坐标系是在多个坐标维度下构建的，所述目标映射关系包括具有对应关系的坐标维度和相位函数；将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心。

可选的，所述将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心，包括：将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，其中，所述目标坐标系为在雷达设备的方位向和俯仰向上建立的二维坐标系，所述目标相位坐标包括所述相位方位向坐标和所述相位俯仰向坐标，所述目标校准坐标包括所述校准方位向坐标和所述校准俯仰向坐标。

可选的，所述将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，包括：

通过以下公式计算所述校准方位向坐标：

通过以下公式计算所述校准俯仰向坐标：

其中，所述X为所述校准方位向坐标，所述X_Rn为接收天线的所述相位方位向坐标，所述X_Ti为发射天线的所述相位方位向坐标，所述Y为所述校准俯仰向坐标，所述Y_Rn为所述接收天线的所述相位俯仰向坐标，所述Y_Ti为所述发射天线的所述相位俯仰向坐标，所述M为所述发射天线的数量，所述N为所述接收天线的数量，所述目标数量包括所述发射天线的数量和所述接收天线的数量，所述目标天线单元包括所述发射天线和所述接收天线。

可选的，在所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心之前，所述方法还包括：在雷达设备的方位向和俯仰向上建立二维坐标系得到目标坐标系，在所述目标坐标系中创建校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的相位中心坐标参数；使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建第一相位补偿公式，其中，所述第一相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数和所述校准中心坐标参数与第一相位补偿值之间的关系，所述第一相位补偿值用于表征第一相位方向图和第二相位方向图之间的相位差异，所述第一相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图，所述第二相位方向图为以所述目标雷达设备的真实相位中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图；在所述第一相位补偿值取值为零的情况下，对所述相位补偿公式进行求解，得到具有对应关系的坐标维度和相位函数，其中，所述目标映射关系包括具有对应关系的所述坐标维度和所述相位函数。

可选的，所述使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建所述校准中心的第一相位补偿公式，包括：使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建每个所述目标天线单元的第二相位补偿公式，其中，所述第二相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数与第二相位补偿值之间的关系，所述第二相位补偿值用于表征第三相位方向图和第四相位方向图之间的相位差异情况，所述第三相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标天线单元的相位方向图，所述第四相位方向图为以所述目标天线单元的所述目标相位中心为中心得到的相位方向图；使用所述第二相位补偿公式构建所述校准中心的通道平均相位公式；根据所述波前平坦特性对所述通道平均相位公式进行变换，得到所述第一相位补偿公式。

可选的，所述检测每个所述目标天线单元的目标相位中心，包括：在所述目标雷达设备上构建目标坐标系，其中，所述目标坐标系是建立所述目标映射关系所使用的坐标系；采用所述目标坐标系下的相位坐标表示每个所述目标天线单元的所述目标相位中心。

根据本申请实施例的另一个实施例，还提供了一种雷达设备的角度测试装置，包括：接收模块，用于接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应模块，用于响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；确定模块，用于根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；测试模块，用于使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种计算机可读的存储介质，该计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述雷达设备的角度测试方法。

根据本申请实施例的又一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，上述处理器通过计算机程序执行上述雷达设备的角度测试方法。

在本申请实施例中，接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试，即依据雷达设备的相位中心平均相位方向图具有波前平坦特征，能够建立天线单元的目标数量、各个天线单元的目标相位中心与目标校准中心之间的映射关系，进而在需要对待测试的目标雷达设备进行角度测试时，通过检测目标雷达设备中部署的目标天线的目标数量以及目标天线的目标相位中心，进而能够实现根据目标映射关系确定出与目标数量和目标相位中心对应的目标校准中心，避免了相关技术中直接将目标雷达设备中部署的目标天线的物理中心作为校准中心，从而使得确定出来的目标校准中心更加准确，进而在使用该目标校准中心对目标雷达设备进行角度测试时，能够更好的改善目标雷达设备的角度测试的性能。采用上述技术方案，解决了相关技术中目标雷达设备的角度测试性能较低等问题，实现了提高目标雷达设备的角度测试性能的技术效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试方法的硬件环境示意图；

图2是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的一种可选的目标坐标系示意图；

图4是根据本申请实施例的一种可选的相位方向图的对比图一；

图5是根据本申请实施例的一种可选的相位方向图的对比图二；

图6是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、设备终端或者类似的运算装置中执行。以运行在计算机终端上为例，图1是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试方法的硬件环境示意图。如图1所示，计算机终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，在一个示例性实施例中，上述计算机终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述计算机终端的结构造成限定。例如，计算机终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示等同功能或比图1所示功能更多的不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的消息推送的发送方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

在本实施例中提供了一种雷达设备的角度测试方法，应用于上述计算机终端，图2是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试方法的流程图，该流程包括如下步骤：

步骤S202，接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；

步骤S204，响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；

步骤S206，根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；

步骤S208，使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

通过上述步骤，依据雷达设备的相位中心平均相位方向图具有波前平坦特征，能够建立天线单元的目标数量、各个天线单元的目标相位中心与目标校准中心之间的映射关系，进而在需要对待测试的目标雷达设备进行角度测试时，通过检测目标雷达设备中部署的目标天线的目标数量以及目标天线的目标相位中心，进而能够实现根据目标映射关系确定出与目标数量和目标相位中心对应的目标校准中心，避免了相关技术中直接将目标雷达设备中部署的目标天线的物理中心作为校准中心，从而使得确定出来的目标校准中心更加准确，进而在使用该目标校准中心对目标雷达设备进行角度测试时，能够更好的改善目标雷达设备的角度测试的性能。采用上述技术方案，解决了相关技术中目标雷达设备的角度测试性能较低等问题，实现了提高目标雷达设备的角度测试性能的技术效果。

在上述步骤S202提供的技术方案中，目标雷达设备是通过发射电磁波探测目标的电子设备，目标雷达可以但不限于包括毫米波雷达、微波雷达、激光雷达等等，本方案对此不做限定。

可选地，在本实施例中，角度测试用于实现对目标雷达设备的测角性能的测试，即通过使用目标雷达设备对目标进行角度测量，从而测试目标雷达的测角性能。

在上述步骤S204提供的技术方案中，目标天线单元用于实现目标雷达设备的信号收发功能，目标天线单元包括发射天线和接收天线。

在上述步骤S206提供的技术方案中，相位中心平均相位方向图用于表征以目标雷达设备的相位中心(校准中心)处得到的各个天线单元的通道平均相位值与方位角之间的对应关系，相位中心平均相位方向图可以是通过公式

得到的，其中ψ_p为目标雷达设备相位中心P(校准中心)处的通道平均相位值，T_i为目标雷达设备的发射天线的相位中心，R_n为目标雷达设备上部署的接收天线的相位中心，M为发射天线的数量，N为接收天线的数量。

可选地，在本实施例中，相位中心平均相位方向图具有波前平坦特性用于指示相位中心平均相位方向图和以各个天线单元的相位中心的通道平均相位方向图匹配度大于目标匹配度。

可选地，在本实施例中，相位中心平均相位方向图具有波前平坦特性还可以用于指示相位中心平均相位方向图中在一定方位角范围内相位波动变换小于目标变化值。

作为一种可选的实施例，所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，包括：

从所述目标相位中心中获取每个坐标维度对应的目标相位坐标，其中，建立所述目标映射关系所使用的目标坐标系是在多个坐标维度下构建的，所述目标映射关系包括具有对应关系的坐标维度和相位函数；

将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心。

可选地，在本实施例中，相位函数用于计算目标校准中心在对应的坐标维度的坐标值(上文中的目标校准坐标)。

可选地，在本实施例中，目标坐标系是建立的与目标雷达设备对应的坐标系，目标坐标系的坐标原点可以是空间中任意点，比如可以选取目标雷达设备上任意一个目标天线单元的目标相位中心作为坐标原点，同理，坐标轴的朝向也可以是任意选择的，比如，将多个目标天线单元的目标相位中心的连线作为坐标轴，本方案对此不作限定。

可选地，在本实施例中，目标坐标系的坐标维度可以是二维坐标系或者还可以是三维坐标系，比如坐标维度可以是X轴、Y轴、Z轴这样的三维坐标维度，或者还可以是方位面和俯仰面这样的坐标维度，本方案对此不作限定。

作为一种可选的实施例，所述将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心，包括：

将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，其中，所述目标坐标系为在雷达设备的方位向和俯仰向上建立的二维坐标系，所述目标相位坐标包括所述相位方位向坐标和所述相位俯仰向坐标，所述目标校准坐标包括所述校准方位向坐标和所述校准俯仰向坐标。

可选地，在本实施例中，目标数量可以是目标雷达设备上部署的目标天线单元的总数量，或者还可以是包括目标雷达设备上部署的发射天线的第一数量以及接收单元的第二数量，其中目标天线单元包括发射天线以及接收天线，本方案对此不做限定。

作为一种可选的实施例，所述将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，包括：

通过以下公式计算所述校准方位向坐标：

通过以下公式计算所述校准俯仰向坐标：

其中，所述X为所述校准方位向坐标，所述X_Rn为接收天线的所述相位方位向坐标，所述X_Ti为发射天线的所述相位方位向坐标，所述Y为所述校准俯仰向坐标，所述Y_Rn为所述接收天线的所述相位俯仰向坐标，所述Y_Ti为所述发射天线的所述相位俯仰向坐标，所述M为所述发射天线的数量，所述N为所述接收天线的数量，所述目标数量包括所述发射天线的数量和所述接收天线的数量，所述目标天线单元包括所述发射天线和所述接收天线。

作为一种可选的实施例，在所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心之前，所述方法还包括：

在雷达设备的方位向和俯仰向上建立二维坐标系得到目标坐标系，在所述目标坐标系中创建校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的相位中心坐标参数；

使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建第一相位补偿公式，其中，所述第一相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数和所述校准中心坐标参数与第一相位补偿值之间的关系，所述第一相位补偿值用于表征第一相位方向图和第二相位方向图之间的相位差异，所述第一相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图，所述第二相位方向图为以所述目标雷达设备的真实相位中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图；

在所述第一相位补偿值取值为零的情况下，对所述相位补偿公式进行求解，得到具有对应关系的坐标维度和相位函数，其中，所述目标映射关系包括具有对应关系的所述坐标维度和所述相位函数。

可选地，在本实施例中，校准中心坐标参数可以但不限于包括校准方位向坐标和校准俯仰向坐标、校准中心的工作波长、方位角、相位值等等，本方案对此不做限定。

可选地，在本实施例中，相位中心坐标参数用于表征目标天线单元的目标相位中心的属性，相位中心坐标参数可以但不限于包括相位方位向坐标和相位俯仰向坐标的取值、目标相位中心对应的天线类型、相位值、工作波长、方位角等等，本方案对此不作限定。

可选地，在本实施例中，第一相位补偿值取值为零时，第一相位方向图和第二相位方向图差异为零，因此可以确定此时假定的校准中心和目标雷达设备的真实的相位中心重合，因此对第一相位补偿值取值为零的相位补偿公式进行求解，得到的能够得出校准中心坐标的相位函数。

作为一种可选的实施例所述使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建所述校准中心的第一相位补偿公式，包括：

使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建每个所述目标天线单元的第二相位补偿公式，其中，所述第二相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数与第二相位补偿值之间的关系，所述第二相位补偿值用于表征第三相位方向图和第四相位方向图之间的相位差异情况，所述第三相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标天线单元的相位方向图，所述第四相位方向图为以所述目标天线单元的所述目标相位中心为中心得到的相位方向图；

使用所述第二相位补偿公式构建所述校准中心的通道平均相位公式；

根据所述波前平坦特性对所述通道平均相位公式进行变换，得到所述第一相位补偿公式。

可选地，在本实施例中，相位中心坐标包括发射天线的目标相位中心的坐标值(X_Rn，Y_Rn)，接收天线的目标相位中心的坐标值(X_Tn，Y_Tn)，以及目标天线单元中发射天线和接收天线的天线数量，校准中心坐标参数包括在目标坐标系中暂时假定一个点P作为的校准中心，因此点P的坐标值(X_p，Y_p)即为校准中心坐标参数,其中X为方位面坐标，Y为俯仰面坐标，因此，以点P为中心得到接收天线R1的相位方向图ψ_p，R1和以接收天线R1相位中心得到的相位方向图ψ_R1相比有一个相位补偿值，该补偿值按照方位面和俯仰面分别计算，表达式分别如公式1和公式2(其余天线同理)：

ψ_{R1方位补偿值}＝2π(X_R1-X_p)·sinθ/λ   公式(1)

ψ_{R1俯仰补偿值}＝2π(T_R1-Y_p)·sinθ/λ   公式(2)

式中X_R1、X_p、Y_R1、Y_p分别为天线单元相位中心位置和校准中心的位置，λ为阵列的工作波长，θ为方位角。因为计校准中心包含俯仰面和方位面坐标，因此补偿值合为一个表达式，但是计算的时候还是分俯仰和方位面分别计算，合补偿值计算表达式如公式3，此公式为上文中的第二相位补偿公式：

ψ_R1补偿值＝2π[(X_R1-X_p)+(Y_R1-Y_p)]·sinθ/λ   公式(3)

因此以点P为中心得到接收天线R1的相位方向图对应的表达式:

ψ_p，R1＝ψ_R1+ψ_R1补偿值   公式(4)

同理，其余天线以点P为中心得到相位方向图对应的表达式为：

ψ_p，R2＝ψ_R2+ψ_R2补偿值   公式(5)

ψ_p，R3＝ψ_R3+ψ_R3补偿值   公式(6)

ψ_p，R4＝ψ_R4+ψ_R4补偿值   公式(7)

ψ_p，T1＝ψ_T1+ψ_T1补偿值   公式(8)

ψ_p，T2＝ψ_T2+ψ_T2补偿值   公式(9)

点P处的通道平均相位方向图对应的表达式为：

公式(10)展开得公式(11)：

将公式(3)带入到公式(11)即得到通道平均相位公式，公式(11)中M为发射天线数量，N为接收天线数量。因为以各天线相位中心得到的平均相位方向图具有平坦特性，因此ψ_p不考虑以各天线相位中心部分的相位方向图，只考虑相位补偿部分。最后确定的校准中心同样要具有一定角度范围内平均相位方向图平坦特性，因此该点相位补偿部分应该具有最小的相位波动变化，用表达式表示为：

根据公式(3)和公式(12)得到：

ψ_p补偿值＝(N·2π(X_T1-X_p)·sinθ/λ+N·2π(X_T2-X_p)·sinθ/λ+N·2π(X_T3-X_p)·sinθ/λ+M·2π(X_R1-X_p)·sinθ/λ+M·2π(X_R2-X_p)·sinθ/λ+M·2π(X_R3-X_p)·sinθ/λ+M·2π(X_R4-X_p)·sinθ/λ+N·2π(Y_T1-Y_p)·sinθ/λ+N·2π(Y_T2-Y_p)#sinθ/λ+N·2π(Y_T3-Y_p)·sinθ/λ+M·2π(Y_R1-Y_p)·sinθ/λ+M·2π(Y_R2-Y_p)·sinθ/λ+M·2π(Y_R3-Y_p)·sinθ/λ+M·2π(Y_R4-Y_p)·sinθ/λ)/MN＝(2πsinθ/λ·(NX_T1+NX_T2+NX_T3+MX_R1+MX_R2+MX_R3+MX_R4-2MNX_p+NY_T1+NY_T2+NY_T3+MY_R1+MY_R2+MY_R3+MY_R4-2MNY_p))/MN                 公式(13)

考虑到各天线与点P的位置关系，公式(13)需要考虑两种情况，首先根据天线布阵来决定离点P的位置关系。由布阵可知，MIMO阵列的校准中心在天线的所有通道中心决定的范围内。因此只需要考虑天线与校准中心点P的位置关系。按照图3给出的布阵信息为例，天线相位中心位置处的X值在点P的左边，距离判定为正，反之距离判定为负，天线中心位置处的Y值在点P的上边，距离判定为正，反之，距离判定为负。因此需要考虑P点的位置来决定它与各个天线相位中心的关系。按照此规则，公式(13)变换为公式14：

由公式(14)可知，当ψ_p补偿值随着点P变化时一直为零，此时校准中心P点均相位方向图具有平坦特性。在具体布阵中，X_T1、X_T2、X_T3、X_R1、X_R2、X_R3和X_R4都有具体的数值，因此只要表达式

为零时，ψ_p补偿值就能为零，进而推出方位向相位函数(公式15)和俯仰向相位函数(公式16)：

作为一种可选的实施例，所述检测每个所述目标天线单元的目标相位中心，包括：

在所述目标雷达设备上构建目标坐标系，其中，所述目标坐标系是建立所述目标映射关系所使用的坐标系；

采用所述目标坐标系下的相位坐标表示每个所述目标天线单元的所述目标相位中心。

可选地，在本实施例中，目标坐标系可以是以任意目标天线单元的相位中心作为坐标原点，以任意方向建立坐标轴，图3是根据本申请实施例的一种可选的目标坐标系示意图，如图3所示，以三发四收天线阵列为例(R1-R4为接收天线，T1-T3为发射天线)：取发射天线R1天线相位中心为坐标原点，沿T2方向为正方向，建立目标坐标系。比如在图3中各个目标相位中心的坐标可以为X_T1＝32.560006mm、X_T2＝34.520378mm、X_T3＝38.44036mm、X_R1＝0mm、X_R2＝5.8801mm、X_R3＝11.7602mm、X_R4＝21.559774mm、Y_T1＝0mm、Y_T2＝0mm、Y_T3＝-5.88105mm、Y_R1＝0mm、Y_R2＝0mm、Y_R3＝0mm、Y_R4＝0mm，将其带入公式(15)和公式(16)，进而得到校准中心的坐标为(21.670105，-0.980175)。

图4是根据本申请实施例的一种可选的相位方向图的对比图一，如图4所示，图中展示了校准中心点的方位面的通道平均相位方向图，和以各个天线相位中心的方位面的通道平均相位方向图，图中横坐标为方位角，纵坐标为相位值，如图4所示，计算得出的校准中心P点处的方位面的通道平均相位方向图与各天线相位中心的方位面的通道平均相位图重合，此时校准中心的方位面通道平均相位方向图满足一定角度范围内满足平坦特性。此时校准中心测角性能与各天线中心的测角性能相符合。

图5是根据本申请实施例的一种可选的相位方向图的对比图二，如图5所示，图中展示了校准中心点的俯仰面的通道平均相位方向图，和以各个天线相位中心的俯仰面的通道平均相位方向图，图中横坐标为方位角，纵坐标为相位值，如图5所示，计算得出的校准中心P点处的俯仰面的通道平均相位方向图与各天线相位中心的俯仰面的通道平均相位图重合，此时俯仰面因为面阵主波束较窄，因此平坦部分集中在±10°左右。此时校准中心测角性能与各天线中心的测角性能相符合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件和必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。

图6是根据本申请实施例的一种雷达设备的角度测试装置的结构框图；如图6所示，包括：接收模块62，用于接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；

响应模块64，用于响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；

确定模块66，用于根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；

测试模块68，用于使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

通过上述实施例，依据雷达设备的相位中心平均相位方向图具有波前平坦特征，能够建立天线单元的目标数量、各个天线单元的目标相位中心与目标校准中心之间的映射关系，进而在需要对待测试的目标雷达设备进行角度测试时，通过检测目标雷达设备中部署的目标天线的目标数量以及目标天线的目标相位中心，进而能够实现根据目标映射关系确定出与目标数量和目标相位中心对应的目标校准中心，避免了相关技术中直接将目标雷达设备中部署的目标天线的物理中心作为校准中心，从而使得确定出来的目标校准中心更加准确，进而在使用该目标校准中心对目标雷达设备进行角度测试时，能够更好的改善目标雷达设备的角度测试的性能。采用上述技术方案，解决了相关技术中目标雷达设备的角度测试性能较低等问题，实现了提高目标雷达设备的角度测试性能的技术效果。

可选的，所述确定模块，包括：获取单元，用于从所述目标相位中心中获取每个坐标维度对应的目标相位坐标，其中，建立所述目标映射关系所使用的目标坐标系是在多个坐标维度下构建的，所述目标映射关系包括具有对应关系的坐标维度和相位函数；输入单元，用于将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心。

可选的，所述输入单元，用于：将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，其中，所述目标坐标系为在雷达设备的方位向和俯仰向上建立的二维坐标系，所述目标相位坐标包括所述相位方位向坐标和所述相位俯仰向坐标，所述目标校准坐标包括所述校准方位向坐标和所述校准俯仰向坐标。

可选的，所述输入单元，用于：

通过以下公式计算所述校准方位向坐标：

通过以下公式计算所述校准俯仰向坐标：

其中，所述X为所述校准方位向坐标，所述X_Rn为接收天线的所述相位方位向坐标，所述X_Ti为发射天线的所述相位方位向坐标，所述Y为所述校准俯仰向坐标，所述Y_Rn为所述接收天线的所述相位俯仰向坐标，所述Y_Ti为所述发射天线的所述相位俯仰向坐标，所述M为所述发射天线的数量，所述N为所述接收天线的数量，所述目标数量包括所述发射天线的数量和所述接收天线的数量，所述目标天线单元包括所述发射天线和所述接收天线。

可选的，所述装置还包括：创建模块，用于在所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心之前，在雷达设备的方位向和俯仰向上建立二维坐标系得到目标坐标系，在所述目标坐标系中创建校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的相位中心坐标参数；构建模块，用于使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建第一相位补偿公式，其中，所述第一相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数和所述校准中心坐标参数与第一相位补偿值之间的关系，所述第一相位补偿值用于表征第一相位方向图和第二相位方向图之间的相位差异，所述第一相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图，所述第二相位方向图为以所述目标雷达设备的真实相位中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图；求解模块，用于在所述第一相位补偿值取值为零的情况下，对所述相位补偿公式进行求解，得到具有对应关系的坐标维度和相位函数，其中，所述目标映射关系包括具有对应关系的所述坐标维度和所述相位函数。

可选的，所述构建模块，包括：第一构建单元，用于使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建每个所述目标天线单元的第二相位补偿公式，其中，所述第二相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数与第二相位补偿值之间的关系，所述第二相位补偿值用于表征第三相位方向图和第四相位方向图之间的相位差异情况，所述第三相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标天线单元的相位方向图，所述第四相位方向图为以所述目标天线单元的所述目标相位中心为中心得到的相位方向图；第二构建单元，用于使用所述第二相位补偿公式构建所述校准中心的通道平均相位公式；第一处理单元，用于根据所述波前平坦特性对所述通道平均相位公式进行变换，得到所述第一相位补偿公式。

可选的，所述检测模块，包括：第三构建单元，用于在所述目标雷达设备上构建目标坐标系，其中，所述目标坐标系是建立所述目标映射关系所使用的坐标系；第二处理单元，用于采用所述目标坐标系下的相位坐标表示每个所述目标天线单元的所述目标相位中心。

本申请的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，上述程序运行时执行上述任一项雷达设备的角度测试方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项雷达设备的角度测试方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种雷达设备的角度测试方法，其特征在于，包括：

接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；

响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；

根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；

使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，包括：

从所述目标相位中心中获取每个坐标维度对应的目标相位坐标，其中，建立所述目标映射关系所使用的目标坐标系是在多个坐标维度下构建的，所述目标映射关系包括具有对应关系的坐标维度和相位函数；

将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述目标相位坐标和所述目标数量输入至所述每个坐标维度对应的相位函数中，得到多组具有对应关系的坐标维度和目标校准坐标作为所述目标校准中心，包括：

将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，其中，所述目标坐标系为在雷达设备的方位向和俯仰向上建立的二维坐标系，所述目标相位坐标包括所述相位方位向坐标和所述相位俯仰向坐标，所述目标校准坐标包括所述校准方位向坐标和所述校准俯仰向坐标。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述目标数量和相位方位向坐标带入方位向相位函数得到校准方位向坐标，并将所述目标数量和相位俯仰向坐标带入俯仰向相位函数得到校准俯仰向坐标，包括：

通过以下公式计算所述校准方位向坐标：

通过以下公式计算所述校准俯仰向坐标：

其中，所述X为所述校准方位向坐标，所述X_Rn为接收天线的所述相位方位向坐标，所述X_Ti为发射天线的所述相位方位向坐标，所述Y为所述校准俯仰向坐标，所述Y_Rn为所述接收天线的所述相位俯仰向坐标，所述Y_Ti为所述发射天线的所述相位俯仰向坐标，所述M为所述发射天线的数量，所述N为所述接收天线的数量，所述目标数量包括所述发射天线的数量和所述接收天线的数量，所述目标天线单元包括所述发射天线和所述接收天线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心之前，所述方法还包括：

在雷达设备的方位向和俯仰向上建立二维坐标系得到目标坐标系，在所述目标坐标系中创建校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的相位中心坐标参数；

使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建第一相位补偿公式，其中，所述第一相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数和所述校准中心坐标参数与第一相位补偿值之间的关系，所述第一相位补偿值用于表征第一相位方向图和第二相位方向图之间的相位差异，所述第一相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图，所述第二相位方向图为以所述目标雷达设备的真实相位中心为中心得到的所述目标雷达设备的相位方向图；

在所述第一相位补偿值取值为零的情况下，对所述相位补偿公式进行求解，得到具有对应关系的坐标维度和相位函数，其中，所述目标映射关系包括具有对应关系的所述坐标维度和所述相位函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建所述校准中心的第一相位补偿公式，包括：

使用所述校准中心坐标参数和每个所述目标天线单元的所述相位中心坐标参数构建每个所述目标天线单元的第二相位补偿公式，其中，所述第二相位补偿公式用于表征所述相位中心坐标参数与第二相位补偿值之间的关系，所述第二相位补偿值用于表征第三相位方向图和第四相位方向图之间的相位差异情况，所述第三相位方向图为以所述校准中心为中心得到的所述目标天线单元的相位方向图，所述第四相位方向图为以所述目标天线单元的所述目标相位中心为中心得到的相位方向图；

使用所述第二相位补偿公式构建所述校准中心的通道平均相位公式；

根据所述波前平坦特性对所述通道平均相位公式进行变换，得到所述第一相位补偿公式。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测每个所述目标天线单元的目标相位中心，包括：

在所述目标雷达设备上构建目标坐标系，其中，所述目标坐标系是建立所述目标映射关系所使用的坐标系；

采用所述目标坐标系下的相位坐标表示每个所述目标天线单元的所述目标相位中心。

8.一种雷达设备的角度测试装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收角度测试请求，其中，所述角度测试请求用于请求对待测试的目标雷达设备进行角度测试；

响应模块，用于响应所述角度测试请求，检测所述目标雷达设备中部署的目标天线单元的目标数量，以及检测每个所述目标天线单元的目标相位中心；

确定模块，用于根据所述目标数量，所述目标相位中心以及目标映射关系确定所述目标雷达设备的目标校准中心，其中，所述目标映射关系是依据雷达设备的相位中心平均相位方向图所具有的波前平坦特性预先建立的；

测试模块，用于使用所述目标校准中心对所述目标雷达设备进行角度测试。

9.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至7中任一项所述的方法。

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