雙基地高頻地波雷達飛行目標高度估計研究.pdf

1、高頻地波雷達(HFSWR)能夠超視距探測海上艦船和飛機目標，對于我國海防和海上交通管制現(xiàn)代化建設具有重要意義。由于 HFSWR構成仰角窄波束困難，不能直接提供飛行目標高度信息，因而無法判別飛行目標的高度屬性，即無法判別目標的視距/超視距屬性。針對單基地HFSWR目標飛行高度估計精度低、不穩(wěn)定、可信度差的問題，本研究提出雙基地 HFSWR飛行目標高度估計新方法，重點研究飛行目標高度屬性判別和高度估計算法，推動本成果在飛行目標類型識別和目標

2、威脅度估計等領域的應用。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1.首先理論分析垂直極化電磁波傳播衰減基本原理?；?Rotheram傳播衰減模型，重點研究垂直極化電磁波在低空區(qū)域和高空區(qū)域上的傳播衰減特征。目標信號回波強度是與低空飛行目標高度估計有關的重要信息，目標RCS作為影響目標飛行高度估計精度的重要參量，本文還對高頻地波雷達飛行目標RCS隨姿態(tài)角的變化特征進行研究。
　　2.雙基地高頻地波雷達低空飛行目標高度估計研究。傳統(tǒng)低空飛

3、行目標高度估計模型在高度上是不完全可觀測的，導致高度估計存在多解問題。本研究將感興趣的高度區(qū)間劃分為多個高度子區(qū)間，每個高度子區(qū)間上構建一個不存在多解問題的濾波模型，最后通過加權求和得到高度估計結果。針對目標RCS起伏問題，本研究利用AR模型對目標RCS起伏分量建模，減小目標RCS起伏對高度估計的影響。
　　3.基于斜距、方位和信號回波強度信息的高空飛行目標高度估計研究。目標在高空飛行狀態(tài)下一般飛行高度較高，電波傳播衰減在高度方向

4、上變化很小。因而信號回波強度不能應用于目標飛行高度估計。因此，本研究利用T/R站和R站接收到的目標斜距、方位和信號回波強度構建高空飛行目標高度組合估計算法。在該高度估計算法中，利用目標斜距和方位信息估計目標飛行高度，利用信號回波強度信息估計目標RCS。
　　4.飛行目標高度屬性判別與高度估計研究。本研究目的是在判別目標視距/超視距屬性的同時，并估計目標飛行高度信息。目前的飛行目標高度估計方法只能適用于高空或低空飛行目標，而且假定目

5、標的視距/超視距屬性是已知的。但是在真實場景下，目標高度屬性信息是未知的。因此，本研究利用目標高度屬性判別與高度估計相互依賴、相互影響的特點，提出一種目標高度屬性判別與高度估計算法。該算法估計出目標具體飛行高度信息，并根據(jù)目標高度信息和距離信息判別目標的視距/超視距屬性。
　　5.高頻地波雷達飛行目標高度屬性判別算法。在工程應用中，最為關心的是希望能夠直接、快速判別目標的高度屬性信息(視距/超視距屬性信息)，這遠比估計目標的具體飛