一种多约束下空域扫描图形自动生成方法与流程

1.本技术涉及机载雷达目标探测的领域，尤其是涉及一种多约束下空域扫描图形自动生成方法。


背景技术：

2.雷达空域扫描图形与工作模式、假设目标rcs、距离量程、关注空域范围、扫描时间限制等多个约束条件相关。传统的扫描参数生成，需要人工建立决策树，如附图1和图2所示，将每一种情况都考虑到并写到决策树中。
3.在多约束条件下，通过决策树的方法生成扫描图需要遍历每个约束组合，当约束条件过多后，决策树将变得特别复杂。一旦约束发生改变(例如改变假设目标rcs，或者增加工作模式)，大部分扫描参数都要重新计算，严重影响工程应用。
4.同时，现有的扫描图形输出扫描边界和扫描间隔，波控需要根据上一次存储的扫描角度进行实时计算，扫描图形不直观，给调试测试带来困难。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种多约束下空域扫描图形自动生成方法，解决了现有技术中的问题，使得算法能够快速响应约束需求的变化。
6.本技术提供的一种多约束下空域扫描图形自动生成方法采用如下的技术方案：
7.一种多约束下空域扫描图形自动生成方法，包括：
8.步骤1，根据需求，确定扫描图形自动生成算法模块的输入和输出；
9.步骤2，初始化常量；
10.步骤3，列举规则并排序形成规则列表；
11.步骤4；根据规则顺序逐个应用规则自动生成扫描图形，所述图形为满足所有规则的波位集合。
12.可选的，所述步骤1中，输入控制参数包括：雷达工作模式为迎头或尾后、假设目标rcs：σ、距离量程r、扫描保持方式、波长λ、方位俯仰扫描中心、扫描范围；
13.输出扫描图形参数包括：实际方位扫描范围、实际俯仰扫描范围、实际空域扫描时间、当前扫描状态下所有的扫描波位、一个波位驻留的帧数、每帧脉冲重复间隔pri、脉宽τ、积累点数n
pulse
波形参数。
14.可选的，所述步骤2包括：
15.定义雷达方位扫描限制；
16.定义雷达俯仰扫描限制；
17.定义高重波形，包含一个波位驻留点数，及每个驻留点的pri、脉宽τ；
18.定义中重波形，包含一个波位驻留点数，及每个驻留点的pri、脉宽τ；
19.定义高重检测门限(s/n)h；
20.定义中重检测门限(s/n)m；
21.定义方位波束宽度、俯仰波束宽度、方位波束跃度和俯仰波束跃度；
22.定义时间约束t
limit
；
23.定义与雷达方程相关的雷达常数，包括雷达噪声系数fn、系统损耗l、峰值功率p、天线发射增益g
t
、天线接收增益gr、波尔兹曼常数k、常温t0。
24.可选的，扫描区域不能超过框架规则、根据工作模式选高中重频、根据俯仰覆盖角度计算俯仰行数、根据扫描距离范围约束计算波位波形基准和根据时间保持约束，在基准上缩减扫描范围或缩减积累点数。
25.可选的，扫描区域不能超过框架规则，判断下达的扫描区域是否超过雷达系扫描限制，如果超过则限定在扫描限制；
26.根据工作模式选高中重频，如果应对迎头目标则选择高重波形，如果是尾后目标选择中重波形；
27.根据俯仰覆盖角度计算俯仰行数，根据俯仰扫描范围和俯仰波束跃度，求俯仰扫描行数和俯仰扫描波位；
28.根据扫描距离范围约束计算波位波形基准，根据距离量程通过雷达方程计算积累点数，根据方位范围和方位步进确定方位扫描波位。
29.可选的，根据时间保持约束，在基准上缩减扫描范围或缩减积累点数的方法为：
30.设置时间约束，做如下判断：
31.计算基准扫描时间t
baseline
为：t
baseline
＝基准方位波位个数
×
基准俯仰波位个数
×
一个波位驻留时间，一个波位驻留时间＝一个波位驻留点数
×
pri
×
基准n
pulse
；
32.如果同时存在距离约束，则积累点数采用基准值，方位波位个数按比例缩小，其中，[]表示向下取整，方位扫描波位重新编排为以方位扫描中心为中心，以方位波束跃度为间隔，等间隔排布方位波位个数个波位；
[0033]
如果同时存在范围约束，则方位范围采用基准值，积累点数按比例缩小，其中，[]表示向下取整。
[0034]
可选的，所述积累点数的公式为其中，高重下检测门限(s/n)为(s/n)h，中重下检测门限(s/n)为(s/n)m。
[0035]
可选的，所述根据方位范围和方位步进确定方位扫描波位的方法为：
[0036]
方位扫描行数浮点值＝(方位扫描角最大值-方位扫描角最小值)/方位波束跃度，方位扫描行数为对方位扫描行数浮点值的向上取整；
[0037]
方位扫描波位编排为以方位扫描中心为中心，以方位波束跃度为间隔，等间隔排布方位扫描行数个波位。
[0038]
可选的，所述方法应用于雷达扫描。
[0039]
可选的，所述方法应用雷达时的方步骤包括：遍历扫描图形的波位，取出波位对应
的波形参数实现扫描参数控制，当输入参数发生变化时，重置扫描图形。
[0040]
综上所述，本技术包括以下有益技术效果：
[0041]
1、利用多规则排序并顺序执行，解耦了多约束之间的关系，使得算法能够快速响应约束需求的变化；
[0042]
2、将波位编排和波形控制统一到扫描图形生成模块中，使用时只需遍历预置的扫描图形即可，能大幅提高调试测试效率。
附图说明
[0043]
为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0044]
图1为记载雷达传统扫描图形生成方法；
[0045]
图2为机载雷达传统扫描图形生成流程图；
[0046]
图3为本技术多约束下机载雷达空域扫描图形自动生成方法；
[0047]
图4为本技术多约束下机载雷达空域扫描图形自动生成流程图。
具体实施方式
[0048]
下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
[0049]
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0050]
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0051]
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0052]
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0053]
本技术实施例提供一种多约束下空域扫描图形自动生成方法。
[0054]
如图3和图4所示，一种多约束下空域扫描图形自动生成方法，包括：
[0055]
步骤1，根据需求，确定扫描图形自动生成算法模块的输入和输出；输入控制参数包括：雷达工作模式为迎头或尾后、假设目标rcs：σ、距离量程r、扫描保持方式、波长λ、方位俯仰扫描中心、扫描范围；输出扫描图形参数包括：实际方位扫描范围、实际俯仰扫描范围、实际空域扫描时间、当前扫描状态下所有的扫描波位、一个波位驻留的帧数、每帧脉冲重复间隔pri、脉宽τ、积累点数n
pulse
波形参数。上述仅是本技术实施例中的输入和输出，在其他实施例中，可根据不同的需求进行改变。
[0056]
步骤2，初始化常量；定义雷达方位扫描限制；定义雷达俯仰扫描限制；定义高重波形，包含一个波位驻留点数，及每个驻留点的pri、脉宽τ；定义中重波形，包含一个波位驻留点数，及每个驻留点的pri、脉宽τ；定义高重检测门限(s/n)h；定义中重检测门限(s/n)m；定义方位波束宽度、俯仰波束宽度、方位波束跃度和俯仰波束跃度；定义时间约束t
limit
；定义与雷达方程相关的雷达常数，包括雷达噪声系数fn、系统损耗l、峰值功率p、天线发射增益g
t
、天线接收增益gr、波尔兹曼常数k、常温t0。
[0057]
步骤3，列举规则并排序形成规则列表。规则包括扫描区域不能超过框架规则、根据工作模式选高中重频、根据俯仰覆盖角度计算俯仰行数、根据扫描距离范围约束计算波位波形基准和根据时间保持约束，在基准上缩减扫描范围或缩减积累点数。本技术实施例列举了上述五个规则，在其他实施例中，可根据实际需求增加规则。
[0058]
步骤4；根据规则顺序逐个应用规则自动生成扫描图形，所述图形为满足所有规则的波位集合。
[0059]
扫描区域不能超过框架规则，判断下达的扫描区域是否超过雷达系扫描限制，如果超过则限定在扫描限制。
[0060]
根据工作模式选高中重频，如果应对迎头目标则选择高重波形，如果是尾后目标选择中重波形。
[0061]
根据俯仰覆盖角度计算俯仰行数，根据俯仰扫描范围和俯仰波束跃度，求俯仰扫描行数和俯仰扫描波位；俯仰扫描行数浮点值＝(俯仰扫描角最大值-俯仰扫描角最小值)/俯仰波束跃度。俯仰扫描行数为对俯仰扫描行数浮点值的向上取整。俯仰扫描波位编排为以俯仰扫描中心为中心，以俯仰波束跃度为间隔，等间隔排布俯仰扫描行数个波位。
[0062]
根据扫描距离范围约束计算波位波形基准，根据距离量程通过雷达方程计算积累点数，根据方位范围和方位步进确定方位扫描波位。所述积累点数的公式为其中，高重下检测门限(s/n)为(s/n)h，中重下检测门限(s/n)为(s/n)m。所述根据方位范围和方位步进确定方位扫描波位的方法为：方位扫描行数浮点值＝(方位扫描角最大值-方位扫描角最小值)/方位波束跃度，方位扫描行数为对方位扫描行数浮点值的向上取整；方位扫描波位编排为以方位扫描中心为中心，以方位波束跃度为间隔，等间隔排布方位扫描行数个波位。
[0063]
根据时间保持约束，在基准上缩减扫描范围或缩减积累点数。如果设置了时间约束，需要做如下判断：
[0064]
设置时间约束，做如下判断：
[0065]
计算基准扫描时间t
baseline
为：t
baseline
＝基准方位波位个数
×
基准俯仰波位个数
×
一个波位驻留时间，一个波位驻留时间＝一个波位驻留点数
×
pri
×
基准n
pulse
。
[0066]
如果同时存在距离约束，则积累点数采用基准值，方位波位个数按比例缩小，其中，[]表示向下取整，方位扫描波位重新编排为以方位扫描中心为中心，以方位波束跃度为间隔，等间隔排布方位波位个数个波位。
[0067]
如果同时存在范围约束，则方位范围采用基准值，积累点数按比例缩小，其中，[]表示向下取整。
[0068]
步骤5，应用扫描图形；所述方法应用于雷达扫描，只遍历扫描图形的波位，取出波位对应的波形参数实现扫描参数控制，当输入参数发生变化时，重置扫描图形。
[0069]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。