CN117687018A - 一种相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质,方法包括响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号;向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动以及使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。本申请公开的相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质,使用动态跟踪方式来对多目标进行跟踪,同时使用动态校正方式来对多目标的跟踪进行校正,用以实现跟踪过程中的精确性和稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及相控阵雷达技术领域,尤其是涉及一种相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达,优点是可以基于单个脉冲而不是波束序列或完整的圆锥形扫描来确定,因而跟踪速率更高更准确;另一个优点是基于同时接收所有四个通道中的目标回波,可以忽略回波在时间上的变化。
虽然通过单脉冲跟踪是非常精确的,但有且只有一个目标被跟踪时才能实现完全性能。当雷达分辨单元内存在多个目标或存在多路径反射时,单脉冲跟踪精度将会受到严重影响。
随着无人机技术的兴起,无人机在低空飞行突破防线上的能力也日益凸显。单脉冲雷达在应对无人机低空突防方面存在天然欠缺,因为出现多个目标或存在多路径反射时,单脉冲雷达的跟踪精度会直接降低。同时无人机的低空飞行和贴地飞行会进入到单脉冲雷达的视野盲区,出现发现概率低和无法跟踪等问题。
小型化相控阵雷达具有体积小、易部署和多目标跟踪等能力,可以弥补无人机低空突防方面的空缺。对于无人机目标的跟踪,提高数据率(扩大波门)是有效的方法,但是提高数据率需要调用更多的天线单元,造成相控阵雷达同时跟踪目标数量的下降。
发明内容
本申请提供一种相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质,使用动态跟踪方式来对多目标进行跟踪,同时使用动态校正方式来对多目标的跟踪进行校正,用以实现跟踪过程中的精确性和稳定性。
本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:
第一方面,本申请提供了一种相控阵波束跟踪方法,包括:
响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
在第一方面的一种可能的实现方式中,以目标信号位置点为基准构建搜索范围包括:
在时间序列上的多个时间点处获得目标信号的空间坐标位置;
根据得到的多个空间坐标位置推算目标信号的移动速度和移动方向;
向目标信号分配一个波门并对目标信号进行持续跟踪;
使用剩余的天线组件构建多个扫描面并使用每一个扫描面对覆盖范围进行往复式扫描;
其中,扫描面与目标信号的移动方向趋于垂直;
任意扫描面的摆动速度均不相同且任意两个扫描面不平行。
在第一方面的一种可能的实现方式中,统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选包括:
使用目标信号的空间坐标点在三维空间内构建关系网,关系网包括多段直线段,任意两个目标信号的空间坐标点对应的直线段的长度最小;
在关系网中选取一个第一子关系网,归属于第一子关系网的直线段的长度之和最小,第一子关系网中的目标信号作为跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量。
在第一方面的一种可能的实现方式中,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动时,还包括根据目标信号的移动方向构建一个扇形域并在扇形域内进行往复式弧线移动与直线移动的结合移动扫描。
在第一方面的一种可能的实现方式中,扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动与结合移动扫描交替进行;
使用扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动的结果校正扇形域的朝向与位置。
在第一方面的一种可能的实现方式中,还包括:
向关联的相控阵发送请求信号;
根据关联相控阵的承载能力将关系网中不属于第一子关系网的部分分为至少一个第二子关系网;
将第二子关系网转移至关联的相控阵;
其中,每一个关联的相控阵仅转移一个承载能力范围内的第二子关系网。
在第一方面的一种可能的实现方式中,定期对关系网进行更新并对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分;
对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分时,第一子关系网和第二子关系网中的现有跟踪目标信号根据承载能力划入到相邻的子关系网中或者保留;
其中,第一子关系网和第二子关系网中的跟踪目标信号的数量均小于允许跟踪数量。
第三方面,本申请提供了一种相控阵波束跟踪系统,所述系统包括:
一个或多个存储器,用于存储指令;以及
一个或多个处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述指令,执行如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法。
第四方面,本申请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包括:
程序,当所述程序被处理器运行时,如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
第五方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括程序指令,当所述程序指令被计算设备运行时,如第一方面及第一方面任意可能的实现方式中所述的方法被执行。
第六方面,本申请提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于实现上述各方面中所涉及的功能,例如,生成,接收,发送,或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
在一种可能的设计中,该芯片系统还包括存储器,该存储器,用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦,分别设置在不同的设备上,通过有线或者无线的方式连接,或者处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
整体而言,本申请提供的相控阵波束跟踪方法、装置、系统及存储介质,借助于由多个小型化相控阵雷达组成的雷达群来对无人机群的低空突防进行跟踪,跟踪过程中使用辅助跟踪单元来对波门的跟踪进行校正,用来提高跟踪过程的稳定性和准确性。
附图说明
图1是本申请提供的一种相控阵波束跟踪方法的步骤流程示意框图。
图2是本申请提供的一种得到跟踪目标信号的原理性示意图。
图3是本申请提供的一种波门和辅助跟踪单元的划分示意图。
图4是本申请提供的一种得到第一子关系网的过程示意图。
图5是本申请提供的一种转移新的跟踪目标信号的过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图,对本申请中的技术方案作进一步详细说明。
本申请公开了一种相控阵波束跟踪方法,请参阅图1,在一些例子中,本申请公开的相控阵波束跟踪方法包括如下步骤:
S101,响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
S102,统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
S103,向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
S104,向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
S105,使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
本申请公开的相控阵波束跟踪方法应用于小型化相控阵雷达(以下简称雷达),在实际的应用场景中,一个区域内会同时部署多个雷达来进行协同工作,协同工作的目的是提高发现目标的概率和对群体目标进行分组跟踪。
同时使用多个雷达的原因是随着相控阵雷达体积的增加,散热要求与工作时间都会受到影响,机动性也会下降。而多个雷达的使用则能够有效避免上述问题的出现,并且多个雷达在部署位置和朝向上更加灵活,能够实现更大的覆盖面积。
雷达启动后,会首先进入到扫描状态,对覆盖范围内进行全域扫描。当发现目标后,执行本申请公开的相控阵波束跟踪方法。在步骤S101中,响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号。
具体地说,就是在该步骤中,会针对发现的目标信号进行定向搜索,定向搜索的目的是在短时间内尽可能的发现多个目标信号(无人机群),然后对多个目标信号进行跟踪。
因为如果继续使用全域扫描的方式进行处理,会导致覆盖范围内出现盲区,造成目标信号的遗漏,因为目标信号可能选用机动路线与提高飞行速度的方式来穿过雷达的覆盖范围。
在步骤S102中,请参阅图2,图中虚线表示雷达的扫描范围,统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量,得到跟踪目标信号的信号是保证雷达能够在性能允许范围内对目标信号进行持续性跟踪,因为过多的目标信号会导致雷达分配的波门数量不足,容易造成目标信号的丢失。
在步骤S103中,雷达会向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪。波门由雷达上的多个天线单元组成,天线单元的数量不固定,会根据目标信号的数量以及跟踪方式等进行调整。
在步骤S104中,请参阅图3,雷达会向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动,同时在步骤S105中,使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
应理解,无人机在低空飞行突防过程中,会使用改变飞行轨迹、提高飞行速度和变速飞行等方式,这些方式会导致跟踪目标信号的间歇性丢失或者跟丢。为了解决该问题,本申请使用辅助跟踪单元来解决,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动。
在持续性的转动过程中,当无人机的飞行参数(方向、速度)改变时,就会被扫描域侦测到,此时就能够对跟踪目标信号分配的波门进行校正,使得波门的覆盖范围的移动能够贴合于无人机的移动。
对比使用直接扩大波门的处理方式,该种方式能够将波门中天线单元的数量降低,同时对于无人机在低空飞行突防过程中表现出的机动性,也提供了较高的适应性。
在一些可能的实现方式中,辅助跟踪单元可以同时为相邻的多个波门进行辅助。因为当辅助跟踪单元提供的扫描域具有加快的转动速度时,不需要辅助跟踪单元提供一个完整的扫描域(环形)。
另外,这种扫描域(环形),还会对波门的扫描域产生影响,因为这两种信号会在空间范围内产生干扰。
辅助跟踪单元产生的扫描域为弧形(环形的一部分)时,该扫描域的摆动速度会更高,并且一个辅助跟踪单元可以同时为两个或者三个扫描域(环形)提供服务。
在一些例子中,以目标信号位置点为基准构建搜索范围的步骤如下:
S201,在时间序列上的多个时间点处获得目标信号的空间坐标位置;
S202,根据得到的多个空间坐标位置推算目标信号的移动速度和移动方向;
S203,向目标信号分配一个波门并对目标信号进行持续跟踪;
S204,使用剩余的天线组件构建多个扫描面并使用每一个扫描面对覆盖范围进行往复式扫描;
其中,扫描面与目标信号的移动方向趋于垂直;
任意扫描面的摆动速度均不相同且任意两个扫描面不平行。
具体而言,会首先在多个时间点处获得目标信号的空间坐标位置,然后根据得到的多个空间坐标位置推算目标信号的移动速度和移动方向,具体方式就是根据各个时间点处的速度变化和方向变化来推测目标信号在下一个时间段的移动速度和移动方向。
接着向目标信号分配一个波门并对目标信号进行持续跟踪,然后使用剩余的天线组件构建多个扫描面并使用每一个扫描面对覆盖范围进行往复式扫描,往复式扫描的目的是发现其他的目标信号。
往复式扫描过程中,扫描面与目标信号的移动方向趋于垂直,并且任意扫描面的摆动速度均不相同且任意两个扫描面不平行。这两个限制条件的作用是尽可能的发现其他的目标信号。
应理解,无人机群在低空飞行突防过程中,每一个无人机个体的飞行参数可能均不相同,对于这些无人机个体,需要提供一种扫描方式来尽可能的发现这些个体。在本申请中使用的方式是首先推算目标信号的移动速度和移动方向,目标信号表示无人机群的大致移动方向,
构建的扫描面使用往复式的摆动方式来进行扫描,同时还使用了多参数方式来使每一个扫描面的摆动速度均不相同且两个扫描面之间的距离始终处于变化状态。这种方式能够有效增加发生信号与无人机个体发生接触的概率,使无人机个体能够被尽可能的捕捉。
在一些例子中,请参阅图4,统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选包括以下步骤:
S301,使用目标信号的空间坐标点在三维空间内构建关系网,关系网包括多段直线段,任意两个目标信号的空间坐标点对应的直线段的长度最小;
S302,在关系网中选取一个第一子关系网,归属于第一子关系网的直线段的长度之和最小,第一子关系网中的目标信号作为跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量。
在步骤S301和步骤S302中,会首先使用目标信号的空间坐标点在三维空间内构建关系网,然后在关系网中筛选一部分作为第一子关系网,第一子关系网中的目标信号作为跟踪目标信号,对于关系网中的剩余目标信号,则交由其他的雷达进行处理。
第一子关系网中的目标信号在空间维度上具有一定的聚集性,因此在本申请中使用第一子关系网来得到跟踪目标信号。也就是在部分无人机呈现一定的聚集性时,可以使前述内容中提到的辅助跟踪单元实现更高的弧形扫描域(环形的一部分)的更新速度,同时也可以增加辅助跟踪单元同时为多个扫描域(环形)提供服务的数量,因为此时辅助跟踪单元在多个扫描域(环形)之间的切换时间更短。
进一步地,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动时,还包括根据目标信号的移动方向构建一个扇形域并在扇形域内进行往复式弧线移动与直线移动的结合移动扫描。
扇形域的目的是进一步确定跟踪目标信号的移动方式,因为在使用扫描域(环形)检测到跟踪目标信号时,无法得知于跟踪目标信号的后续移动方式,此时就需要使用扇形域及配套扫描方式来确定。
另外,还需要扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动与结合移动扫描(扇形域及配套扫描方式)交替进行,交替的条件就是发现了新的目标信号,这个新的目标信号可能是存在遗漏导致,也可能是跟踪目标信号的一部分。
当新的目标信号是跟踪目标信号的一部分时,将这个新的目标信号进行合并处理,具体的确定方式是对二者的连接区域进行勘察,确定连接区域是否存在信号反射,连接区域存在信号反射时,说明对应波门的移动需要进行校正,此时使用扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动的结果校正扇形域的朝向与位置。
当确定新的目标信号是因为遗漏导致时,则将这个新的目标信号作为跟踪目标信号,此时,会出现以下两种情况:
第一种,雷达能够吸纳这个新的跟踪目标信号;
第二种,雷达无法吸纳这个新的跟踪目标信号,此时需要协调其他雷达来吸纳这个新的跟踪目标信号,请参阅图5,具体的处理方式如下:
S401,向关联的相控阵发送请求信号;
S402,根据关联相控阵的承载能力将关系网中不属于第一子关系网的部分分为至少一个第二子关系网;
S403,将第二子关系网转移至关联的相控阵;
其中,每一个关联的相控阵仅转移一个承载能力范围内的第二子关系网。
在步骤S401至步骤S403中,还需要根据关系网的方式来进行跟踪目标信号的重新分配,因为这种方式同时考虑到了雷达性能与对无人机个体的跟踪能力。例如前述内容中提到的新的跟踪目标信号,在重新构建关系网过程中,可能还会将原第一子关系网中的跟踪目标信号转移到第二子关系网中。
在一些可能的方式中,定期对关系网进行更新并对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分,重新划分的目的是对跟踪目标信号在雷达间进行重新分配,重新划分时,第一子关系网和第二子关系网中的现有跟踪目标信号根据承载能力划入到相邻的子关系网中或者保留。
另外,第一子关系网和第二子关系网中的跟踪目标信号的数量均小于允许跟踪数量,目的是容纳前述内容中提到的新的跟踪目标信号。
本申请还提供了一种相控阵波束跟踪装置,包括:
信号处理单元,用于响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
目标筛选单元,用于统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
动态跟踪单元,用于向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
辅助动态跟踪单元,用于向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
跟踪校正单元,用于使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
进一步地,还包括:
位置获取单元,用于在时间序列上的多个时间点处获得目标信号的空间坐标位置;
参数计算单元,用于根据得到的多个空间坐标位置推算目标信号的移动速度和移动方向;
持续跟踪单元,用于向目标信号分配一个波门并对目标信号进行持续跟踪;
跟踪扫描单元,用于使用剩余的天线组件构建多个扫描面并使用每一个扫描面对覆盖范围进行往复式扫描;
其中,扫描面与目标信号的移动方向趋于垂直;
任意扫描面的摆动速度均不相同且任意两个扫描面不平行。
进一步地,还包括:
关系网构建单元,用于使用目标信号的空间坐标点在三维空间内构建关系网,关系网包括多段直线段,任意两个目标信号的空间坐标点对应的直线段的长度最小;
关系网分割单元,用于在关系网中选取一个第一子关系网,归属于第一子关系网的直线段的长度之和最小,第一子关系网中的目标信号作为跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量。
进一步地,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动时,还包括根据目标信号的移动方向构建一个扇形域并在扇形域内进行往复式弧线移动与直线移动的结合移动扫描。
进一步地,还包括:
交替扫描单元,用于扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动与结合移动扫描交替进行;
校正单元,用于使用扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动的结果校正扇形域的朝向与位置。
进一步地,还包括:
请求单元,用于向关联的相控阵发送请求信号;
分配处理单元,用于根据关联相控阵的承载能力将关系网中不属于第一子关系网的部分分为至少一个第二子关系网;
转移单元,用于将第二子关系网转移至关联的相控阵;
其中,每一个关联的相控阵仅转移一个承载能力范围内的第二子关系网。
进一步地,还包括:
更新单元,用于定期对关系网进行更新并对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分;
局部调整单元,用于对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分时,第一子关系网和第二子关系网中的现有跟踪目标信号根据承载能力划入到相邻的子关系网中或者保留;
其中,第一子关系网和第二子关系网中的跟踪目标信号的数量均小于允许跟踪数量。
本申请还提供了一种相控阵波束跟踪装置,包括:
信号处理单元,用于响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
目标筛选单元,用于统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
动态跟踪单元,用于向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
辅助动态跟踪单元,用于向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
跟踪校正单元,用于使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
在一个例子中,以上任一装置中的单元可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路,例如:一个或多个专用集成电路(application specificintegratedcircuit,ASIC),或,一个或多个数字信号处理器(digital signal processor,DSP),或,一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA),或这些集成电路形式中至少两种的组合。
再如,当装置中的单元可以通过处理元件调度程序的形式实现时,该处理元件可以是通用处理器,例如中央处理器(central processing unit,CPU)或其它可以调用程序的处理器。再如,这些单元可以集成在一起,以片上系统(system-on-a-chip,SOC)的形式实现。
在本申请中可能出现的对各种消息/信息/设备/网元/系统/装置/动作/操作/流程/概念等各类客体进行了赋名,可以理解的是,这些具体的名称并不构成对相关客体的限定,所赋名称可随着场景,语境或者使用习惯等因素而变更,对本申请中技术术语的技术含义的理解,应主要从其在技术方案中所体现/执行的功能和技术效果来确定。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、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。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
还应理解,在本申请的各个实施例中,第一、第二等只是为了表示多个对象是不同的。例如第一时间窗和第二时间窗只是为了表示出不同的时间窗。而不应该对时间窗的本身产生任何影响,上述的第一、第二等不应该对本申请的实施例造成任何限制。
还应理解,在本申请的各个实施例中,如果没有特殊说明以及逻辑冲突,不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用,不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。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或者该技术方案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计算机可读存储介质中,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)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,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。
本申请还提供了一种相控阵波束跟踪系统,所述系统包括:
一个或多个存储器,用于存储指令;以及
一个或多个处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述指令,执行如上述内容中记载的方法。
本申请还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括指令,当该指令被执行时,以使得该相控阵波束跟踪系统执行对应于上述方法的相控阵波束跟踪系统的操作。
本申请还提供了一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于实现上述内容中所涉及的功能,例如,生成,接收,发送,或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。
该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
上述任一处提到的处理器,可以是一个CPU,微处理器,ASIC,或一个或多个用于控制上述的反馈信息传输的方法的程序执行的集成电路。
在一种可能的设计中,该芯片系统还包括存储器,该存储器,用于保存必要的程序指令和数据。该处理器和该存储器可以解耦,分别设置在不同的设备上,通过有线或者无线的方式连接,以支持该芯片系统实现上述实施例中的各种功能。或者,该处理器和该存储器也可以耦合在同一个设备上。
可选地,该计算机指令被存储在存储器中。
可选地,该存储器为该芯片内的存储单元,如寄存器、缓存等,该存储器还可以是该终端内的位于该芯片外部的存储单元,如ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM等。
可以理解,本申请中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。
非易失性存储器可以是ROM、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electricallyEPROM,EEPROM)或闪存。
易失性存储器可以是RAM,其用作外部高速缓存。RAM有多种不同的类型,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhancedSDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种相控阵波束跟踪方法,其特征在于,包括:
响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
2.根据权利要求1所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,以目标信号位置点为基准构建搜索范围包括:
在时间序列上的多个时间点处获得目标信号的空间坐标位置;
根据得到的多个空间坐标位置推算目标信号的移动速度和移动方向;
向目标信号分配一个波门并对目标信号进行持续跟踪;
使用剩余的天线组件构建多个扫描面并使用每一个扫描面对覆盖范围进行往复式扫描;
其中,扫描面与目标信号的移动方向趋于垂直;
任意扫描面的摆动速度均不相同且任意两个扫描面不平行。
3.根据权利要求1或2所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选包括:
使用目标信号的空间坐标点在三维空间内构建关系网,关系网包括多段直线段,任意两个目标信号的空间坐标点对应的直线段的长度最小;
在关系网中选取一个第一子关系网,归属于第一子关系网的直线段的长度之和最小,第一子关系网中的目标信号作为跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量。
4.根据权利要求1所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动时,还包括根据目标信号的移动方向构建一个扇形域并在扇形域内进行往复式弧线移动与直线移动的结合移动扫描。
5.根据权利要求4所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动与结合移动扫描交替进行;
使用扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动的结果校正扇形域的朝向与位置。
6.根据权利要求3所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,还包括:
向关联的相控阵发送请求信号;
根据关联相控阵的承载能力将关系网中不属于第一子关系网的部分分为至少一个第二子关系网;
将第二子关系网转移至关联的相控阵;
其中,每一个关联的相控阵仅转移一个承载能力范围内的第二子关系网。
7.根据权利要求6所述的相控阵波束跟踪方法,其特征在于,定期对关系网进行更新并对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分;
对第一子关系网和第二子关系网进行重新划分时,第一子关系网和第二子关系网中的现有跟踪目标信号根据承载能力划入到相邻的子关系网中或者保留;
其中,第一子关系网和第二子关系网中的跟踪目标信号的数量均小于允许跟踪数量。
8.一种相控阵波束跟踪装置,其特征在于,包括:
信号处理单元,用于响应于获取到的目标信号,以目标信号位置点为基准构建搜索范围并在搜索范围内进行全域搜索,得到多个目标信号;
目标筛选单元,用于统计目标信号的数量后对目标信号进行筛选,得到跟踪目标信号,跟踪目标信号的数量小于等于允许跟踪数量;
动态跟踪单元,用于向跟踪目标信号分配波门并使用波门对跟踪目标信号进行持续跟踪;
辅助动态跟踪单元,用于向每一个波门配置辅助跟踪单元,辅助跟踪单元产生的扫描域围绕对应的跟踪目标信号持续转动;以及
跟踪校正单元,用于使用辅助跟踪单元产生的扫描域对波门朝向进行校正。
9.一种相控阵波束跟踪系统,其特征在于,所述系统包括:
一个或多个存储器,用于存储指令;以及
一个或多个处理器,用于从所述存储器中调用并运行所述指令,执行如权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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包括:
程序,当所述程序被处理器运行时,如权利要求1至7中任意一项所述的方法被执行。
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