CN111458705B - 一种单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质，该方法包括：信息接收：接收目标点迹信息；俯仰计算：根据目标点迹信息计算出目标凝聚点迹的俯仰角并更新目标航迹，并确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围；波束切换：根据目标航迹的航迹点信息，确定下一扫描周期的跟踪波束；高度滤波：根据目标航迹中航迹点总数以及各航迹点的高度，确定当前扫描周期上报的高度信息；波束发送：在下一扫描周期根据所述跟踪波束方位范围发送所述跟踪波束。本发明通过减少虚假目标点迹参与俯仰计算，准确地预判航迹角度变化趋势，对高度信息进行滤波自动稳定航迹高度，能够真实反映目标飞行情况，有效地提高对雷达目标高度的计算准确度。

Description

一种单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及单脉冲雷达技术领域，具体涉及一种单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质。

背景技术

由于雷达工作周围电磁环境的日益复杂和恶化，常规的单脉冲测角方法不具备干扰背景下精确测角能力。针对波长较长的频段雷达，当天线阵面较小时，其波束宽度较大，要想提高测角精度是比较困难的。

目前的单脉冲雷达在高度测量上存在以下缺点：俯仰信息计算不够准确，不能稳定地跟踪目标，单脉冲波束发送范围资源浪费，高度测量信息抖动较大。

发明内容

本发明提供一种单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质，通过减少虚假目标点迹参与俯仰计算，准确地预判航迹角度变化趋势，对高度信息进行滤波自动稳定航迹高度，能够真实反映目标飞行情况，有效地提高对雷达目标高度的计算准确度。

第一方面，本发明提供一种单脉冲雷达测高方法，包括：

信息接收：接收目标点迹信息；

俯仰计算：根据目标点迹信息计算出目标凝聚点迹的俯仰角并更新目标航迹，并确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围；

波束切换：根据目标航迹的航迹点信息，确定下一扫描周期的跟踪波束；

高度滤波：根据目标航迹中航迹点总数以及各航迹点的高度，确定当前扫描周期上报的高度信息；

波束发送：在下一扫描周期根据所述跟踪波束方位范围发送所述跟踪波束。

更进一步地，所述俯仰计算，包括：

根据和差测角原理从雷达天线方向图中查找到目标点迹的俯仰角，并记录目标点迹的俯仰角位于所述雷达天线方向图中的位置；

将同一目标的点迹信息进行关联；

进行同一目标的点迹凝聚处理；

计算目标凝聚点迹的俯仰角；

将目标凝聚点迹加入已有目标航迹中，更新目标航迹；

根据点迹凝聚处理过程中各散点的方位范围，确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围。

更进一步地，所述进行同一目标的点迹凝聚处理，包括：

判断目标点迹是否为已有目标航迹的预推点迹；

如果目标点迹为已有目标航迹的预推点迹，则判断该目标点迹对应的跟踪波束是否为已有目标航迹的跟踪波束；

如果该目标点迹对应的跟踪波束不为已有目标航迹的跟踪波束，则丢弃该目标点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置；

如果该目标点迹对应的跟踪波束为已有目标航迹的跟踪波束，则计算目标凝聚点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置；

如果目标点迹不为目标航迹的预推点迹，则直接计算目标凝聚点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

更进一步地，所述波束切换，包括：

根据目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向；

根据目标航迹的第一个航迹点与第二个航迹点的俯仰角变化确定下一扫描周期切换的跟踪波束值；

将当前扫描周期的跟踪波束按照所述切换方向切换所述跟踪波束值，得到下一扫描周期的跟踪波束。

更进一步地，所述根据目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向，包括：

当所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置

时，跟踪波束向下切换方向，其中，a为雷达天线方向图中的总位置数；

当

所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置/>

跟踪波束不切换方向；

当所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置

时，跟踪波束向上切换方向。

更进一步地，所述切换的跟踪波束值，采用如下公式确定：

其中，b为切换的跟踪波束值，α为目标航迹的第一个航迹点的俯仰角，β为目标航迹的第二个航迹点的俯仰角，γ为跟踪波束俯仰宽度。

更进一步地，所述高度滤波，包括：

计算目标航迹中各航迹点的实时高度；

判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第一预设值M；

若大于第一预设值M，则计算目标航迹中前M个航迹点的实时高度平均值，并判断所述前M个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限值；

若高于预设门限值，则将预设门限值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不高于预设门限，则将所述前M个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不大于第一预设值M，则判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第二预设值N；

若大于第二预设值N，则计算目标航迹中的前N个航迹点的实时高度平均值，并判断所述前N个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限；

若高于预设门限值，则将预设门限值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不高于预设门限，则将所述前N个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不大于第二预设值N，则将目标航迹中各航迹点的实时高度，作为当前扫描周期的高度信息上报；

其中，所述第一预设值M大于第二预设值N。

更进一步地，所述波束发送，包括：

在下一扫描周期，到达所述跟踪波束方位范围的开始方位前，发送跟踪波束；到达所述跟踪波束方位范围的结束方位时，停止发送跟踪波束。

第二方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第一方面所述的单脉冲雷达测高方法。

第三方面，本发明提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如第一方面所述的单脉冲雷达测高方法。

本发明提供的单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质，在雷达单脉冲和差测角原理的基础上，进行俯仰计算、波束切换、波束发送、高度滤波，同时实现方位和俯仰的和差测角，能有效地提高对雷达目标高度的计算准确度。通过减少虚假目标点迹参与俯仰计算，能精确计算出航迹凝聚点迹的俯仰信息。通过俯仰角及其在雷达天线图中位置信息，能够准确地预判航迹角度变化趋势，大大提升了波束跟踪的能力。通过动态计算跟踪波束方位范围，避免单脉冲波束发送范围资源浪费，有效地提高了航迹波束资源利用率。通过对高度信息进行滤波自动稳定航迹高度，能够真实反映目标飞行情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1是本发明实施例一提供的单脉冲雷达测高方法流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的单脉冲雷达测高方法具体流程图；

图3是本发明实施例一提供的俯仰计算的具体流程图；

图4是本发明实施例一提供的波束切换流程示意图；

图5是本发明实施例一提供的高度滤波具体流程图；

图6是本发明实施例一提供的利用真实的航迹高度绘制的目标航迹高度曲线图；

图7是本发明实施例一提供的单脉冲雷达测高方法所得到的目标航迹高度曲线；

图8是本发明实施例二提供的单脉冲雷达测高系统框图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

实施例一

图1示出了一种单脉冲雷达测高方法流程示意图，图2示出了一种单脉冲雷达测高方法具体流程图，本实施例提供了一种单脉冲雷达测高方法，请参阅图1和图2，该方法包括如下步骤：

步骤S100、信息接收：接收目标点迹信息。

可以理解，当前扫描周期(本圈)接收到的目标点迹信息，包括但不限于：俯仰角。

步骤S200、俯仰计算：根据目标点迹信息计算出目标凝聚点迹的俯仰角并更新目标航迹，并确定下一扫描周期(下一圈)的跟踪波束方位范围。

作为一种优选的方式，如图3所示，上述步骤S200可以包括如下子步骤：

步骤S210、根据和差测角原理从雷达天线方向图中查找到目标点迹的俯仰角，并记录目标点迹的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

可以理解，在雷达接收到目标点迹信息以后，根据和差测角原理，查找雷达天线方向图(俯仰查表)，能够得到该点迹的俯仰角，同时记录下该点迹的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置信息，俯仰角及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置可以为后续波束切换提供依据。

步骤S220、将同一目标的点迹信息进行关联。

可以理解，由于每个扫描周期雷达探测到的目标可能不止一个，为便于后续的点迹凝聚处理，以及更新目标航迹，需要将同一目标的点迹信息进行关联。

步骤S230、进行同一目标的点迹凝聚处理。

为了减少虚假目标点迹参与俯仰计算，最终精确计算出航迹凝聚点迹的俯仰角，请参阅图3，作为一种优选的方式，上述步骤S230可以包括如下子步骤：

步骤S231、判断目标点迹是否为已有目标航迹的预推点迹；如果目标点迹为已有目标航迹的预推点迹，则执行步骤S232；如果目标点迹不为目标航迹的预推点迹，则直接执行步骤S240。

步骤S232、判断该目标点迹对应的跟踪波束是否为已有目标航迹的跟踪波束；如果该目标点迹对应的跟踪波束不为已有目标航迹的跟踪波束，则执行步骤S233；如果该目标点迹对应的跟踪波束为已有目标航迹的跟踪波束，则执行步骤S240。

步骤S233、丢弃该目标点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

步骤S240、计算目标凝聚点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

具体地，将目标点迹的俯仰角以及俯仰角位于雷达天线方向图中的位置进行幅值加权平均计算可以得到目标凝聚点迹的俯仰角，也就是当前扫描周期的目标航迹的俯仰角，并记录该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

步骤S250、将目标凝聚点迹加入已有目标航迹中，更新目标航迹。

可以理解，已有目标航迹是已有的稳定跟踪航迹。

步骤S260、根据点迹凝聚处理过程中各散点的方位范围，确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围。

需要说明的是，由于信号处理上报帧中断控制跟踪波束的发送，为了确保目标有效地被跟踪，需要设置合适的跟踪波束方位范围。可以理解，处理成目标凝聚点迹前，目标点迹为散点，本实施例中，在点迹凝聚处理过程中，统计并保存各散点的方位，保存到目标凝聚点迹的信息中，这样，在更新目标航迹后，可以根据点迹凝聚处理过程中各散点的方位范围，确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围，例如，散点方位从20度到50度不等，则更新后的目标航迹中各散点的方位范围是20度至50度，20度为该方位范围的起始方位，50度为该方位范围的结束方位，这一方位范围将作为下一扫描周期的跟踪波束方位范围，确定下一扫描周期的跟踪波束的宽度。

本实施例中，判断目标点迹是否为已有目标航迹的预推点迹，如果目标点迹不为目标航迹的预推点迹，则直接计算目标凝聚点迹的俯仰角，如果目标点迹为已有目标航迹的预推点迹，为了进一步确定当前的目标点迹是否是虚假目标点迹(也就是不需要参与俯仰计算的目标点迹)，进一步判断目标点迹对应的跟踪波束是否为已有目标航迹的跟踪波束，以确定当前的目标点迹是否是由已有目标航迹的跟踪波束探测到的，如果该目标点迹对应的跟踪波束不是已有目标航迹的跟踪波束，则说明其与单脉冲雷达当前需要跟踪的目标无关，没有跟踪波束探测到该目标点迹，因此丢弃该目标点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。可以理解，没有跟踪波束探测到该目标点迹时，则仍以上一扫描周期(上一圈)目标凝聚点迹的俯仰角为当前扫描周期的目标凝聚点迹的俯仰角。本实施例中，根据已有稳定航迹的跟踪波束信息，采用屏蔽掉非跟踪波束的信息来计算俯仰的幅值加权平均，能有效减少虚假目标点迹参与俯仰计算，最终精确计算出目标凝聚点迹的俯仰角。

步骤S300、波束切换：根据目标航迹的航迹点信息，确定下一扫描周期的跟踪波束。

为了准确预判目标航迹角度变化趋势，大大提升跟踪波束的跟踪能力，提高波束切换的精度，本实施例提供了波束切换的一种优选的方式，请参阅图4，上述步骤S300可以包括如下子步骤：

步骤S310、根据目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向。

具体地，根据当前扫描周期的目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向，包括以下三种情况：

当第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置

时，跟踪波束向下切换方向，标记符号位“-”，其中，a为雷达天线方向图中的总位置数；

当

第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置/>

跟踪波束不切换方向；

当第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置

时，跟踪波束向上切换方向，标记符号位“+”。

举例来说，以下是某频点1波束的方向图俯仰部分：

此部分方向图中位置总数a＝41，根据俯仰查表，可以确定目标点迹的俯仰角在此方向图中的位置，例如，目标点迹的俯仰角为-17.50，在此方向图中的位置为10。

步骤S320、根据目标航迹的第一个航迹点与第二个航迹点的俯仰角变化确定下一扫描周期切换的跟踪波束值。

具体地，可以由前两个航迹点的俯仰角变化来进行预测切换的跟踪波束值，切换的跟踪波束值可以采用如下公式确定：

其中，b为切换的跟踪波束值，α为目标航迹的第一个航迹点的俯仰角，β为目标航迹的第二个航迹点的俯仰角，γ为跟踪波束俯仰宽度。

步骤S330、将当前扫描周期的跟踪波束按照切换方向切换跟踪波束值，得到下一扫描周期的跟踪波束。

下一扫描周期的跟踪波束为：当前扫描周期的跟踪波束+(符号位±)切换的跟踪波束值b，保存到目标航迹信息中，在下一扫描周期波束发送时将采用该跟踪波束进行发送。

举例来说，雷达天线方向图中的总位置数a＝100，第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置为15，即

则跟踪波束向下切换方向，第一个航迹点的俯仰角α＝25度，第二个航迹点的俯仰角β＝26度，跟踪波束俯仰宽度γ＝10度，则切换的跟踪波束值b＝5.1度。

步骤S400、高度滤波：根据目标航迹中航迹点总数以及各航迹点的高度，确定当前扫描周期上报的高度信息。

可以理解，航迹点信息中保存有该航迹点的高度信息，如果将目标航迹的第一个航迹点的高度信息作为每个扫描周期上报的高度信息，则容易出现目标的航迹高度曲线抖动十分频繁，无法反映真实的目标航迹高度，为了提高了目标航迹高度计算的准确性，使其更能真实地反映目标航迹高度，本实施例提供一种优选的方式进行高度滤波，请参阅图5，上述步骤S400可以包括如下子步骤：

步骤S401、计算目标航迹中各航迹点的实时高度。

可以理解，根据俯仰角和距离可以计算出高度。每次上报高度信息前实时地记录目标航迹的航迹点总数和各航迹点的实时高度。

步骤S402、判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第一预设值M；若大于第一预设值M，则执行步骤S403；若不大于第一预设值M，则执行步骤S406。

其中，第一预设值M可以取值为8。

步骤S403、计算目标航迹中前M个航迹点的实时高度平均值。

步骤S404、判断前M个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限值；若高于预设门限值，则执行步骤S409，若不高于预设门限，则执行步骤S405。

步骤S405、将前M个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报。

步骤S406、判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第二预设值N；若大于第二预设值N，则执行步骤S407，若不大于第二预设值N，则执行步骤S411。

其中，第一预设值M大于第二预设值N，第二预设值N可以取值为5。

步骤S407、计算目标航迹中的前N个航迹点的实时高度平均值。

步骤S408、判断前N个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限；若高于预设门限值，则执行步骤S409，若不高于预设门限，则执行步骤S410。

其中，预设门限可以是上一扫描周期上报的高度信息的20％。

步骤S409、将预设门限值作为当前扫描周期的高度信息上报。

步骤S410、将前N个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报。

步骤S411、将目标航迹中各航迹点的实时高度，作为当前扫描周期的高度信息上报。

需要说明的是，当航迹点为航迹补点时保持目标航迹的高度，也就是，以当前目标航迹的高度为该航迹补点的实时高度。

步骤S500、波束发送：在下一扫描周期根据所述跟踪波束方位范围发送所述跟踪波束。

具体地，上述波束发送包括：在下一扫描周期，到达所述跟踪波束方位范围的开始方位前，发送跟踪波束；到达所述跟踪波束方位范围的结束方位时，停止发送跟踪波束。

由于每个扫描周期(每圈)实时地计算航迹的散点方向范围，以此范围作为下一扫描周期(下一圈)的跟踪波束方位范围，在下一扫描周期根据该范围实时地发送跟踪波束，动态实时地计算跟踪波束方位范围，能够有效地提高了航迹波束资源利用率和雷达波束跟踪的稳定性。

由于系统存在延时，因此在下一扫描周期单脉冲雷达转到跟踪波束方位范围时需提前发送该航迹的跟踪波束，以保证当前航迹能够有效地被跟踪波束探测到，举例来说，下一扫描周期的跟踪波束方位范围是20度至50度，下一扫描周期单脉冲雷达可以提前5度发送跟踪波束，也就是，在到达15度时开始发送跟踪波束。

本实施例的方法通过matlab软件仿真和雷达试验数据验证，能够有效提高目标俯仰计算精度，提高目标跟踪的稳定性，提高目标波束资源利用率，提升目标高度测量的准确性。尤其在俯仰波束宽度达到10度以上的情况下能够对地杂波以及其它噪声的抑制，实现了在干扰背景下对单脉冲精确测角，测高精度达到1度以内，满足雷达测角精度要求。以高度为400m的无人机数据仿真图为例，图6为利用真实的航迹高度绘制的目标航迹高度曲线，图7为本实施例的单脉冲雷达测高方法所得到的目标航迹高度曲线，很明显，图6中的抖动较大，而图7中的曲线更为平滑，可见经过本方法进行高度滤波后的曲线更符合目标真实的航行轨迹。

实施例二

与实施例一对应地，本实施例提供一种单脉冲雷达测高系统，如图8所示，该系统包括：

信息接收模块100，用于接收目标点迹信息。

俯仰计算模块200，用于根据目标点迹信息计算出目标凝聚点迹的俯仰角并更新目标航迹，并确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围。

波束切换模块300，用于根据目标航迹的航迹点信息，确定下一扫描周期的跟踪波束。

高度滤波模块400，用于根据目标航迹中航迹点总数以及各航迹点的高度，确定当前扫描周期上报的高度信息。

波束发送模块500，用于在下一扫描周期根据所述跟踪波束方位范围发送所述跟踪波束。

可以理解，信息接收模块100可用于执行实施例一中的步骤S100，俯仰计算模块200可用于执行实施例一中的步骤S200，波束切换模块300可用于执行实施例一中的步骤S300，高度滤波模块400可用于执行实施例一中的步骤S400，波束发送模块500可用于执行实施例一中的步骤S500，各步骤的具体内容请参见实施例一的具体描述，此处不再赘述。

实施例三

本实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，该存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被该处理器执行时实现实施例一提供的单脉冲雷达测高方法。

具体地，处理器可以是专用集成电路(ApplicationSpecific IntegratedCircuit，简称ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device，简称DSPD)、可编程逻辑器件(ProgrammableLogic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行实施例一中的单脉冲雷达测高方法，单脉冲雷达测高方法的具体步骤请参见实施例一的内容。

存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

实施例四

本实施例提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现实施例一提供的单脉冲雷达测高方法。

具体地，上述存储介质可以是闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等。单脉冲雷达测高方法的具体步骤请参见实施例一的内容。

综上所述，本发明提供的单脉冲雷达测高方法、电子设备及存储介质，在雷达单脉冲和差测角原理的基础上，进行俯仰计算、波束切换、波束发送、高度滤波，同时实现方位和俯仰的和差测角，能有效地提高对雷达目标高度的计算准确度。通过减少虚假目标点迹参与俯仰计算，能精确计算出航迹凝聚点迹的俯仰信息。通过俯仰角及其在雷达天线图中位置信息，能够准确地预判航迹角度变化趋势，大大提升了波束跟踪的能力。通过动态计算跟踪波束方位范围，避免单脉冲波束发送范围资源浪费，有效地提高了航迹波束资源利用率。由于高度测量信息抖动较大，如直接采用测量信息绘制高度曲线，无法反映目标的真实情况，通过本发明对高度信息进行滤波自动稳定航迹高度，能够真实反映目标飞行情况。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但上述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种单脉冲雷达测高方法，其特征在于，包括：

信息接收：接收目标点迹信息；

俯仰计算：根据目标点迹信息计算出目标凝聚点迹的俯仰角并更新目标航迹，并确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围；

波束切换：根据目标航迹的航迹点信息，确定下一扫描周期的跟踪波束；

高度滤波：根据目标航迹中航迹点总数以及各航迹点的高度，确定当前扫描周期上报的高度信息；

波束发送：在下一扫描周期根据所述跟踪波束方位范围发送所述跟踪波束；

其中，所述高度滤波，包括：

计算目标航迹中各航迹点的实时高度；

判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第一预设值M；

若大于第一预设值M，则计算目标航迹中前M个航迹点的实时高度平均值，并判断所述前M个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限值；

若高于预设门限值，则将预设门限值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不高于预设门限，则将所述前M个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不大于第一预设值M，则判断目标航迹中的航迹点总数是否大于第二预设值N；

若大于第二预设值N，则计算目标航迹中的前N个航迹点的实时高度平均值，并判断所述前N个航迹点的实时高度平均值是否高于预设门限；

若高于预设门限值，则将预设门限值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不高于预设门限，则将所述前N个航迹点的实时高度平均值作为当前扫描周期的高度信息上报；

若不大于第二预设值N，则将目标航迹中各航迹点的实时高度，作为当前扫描周期的高度信息上报；

其中，所述第一预设值M大于第二预设值N。

2.根据权利要求1所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述俯仰计算，包括：

根据和差测角原理从雷达天线方向图中查找到目标点迹的俯仰角，并记录目标点迹的俯仰角位于所述雷达天线方向图中的位置；

将同一目标的点迹信息进行关联；

进行同一目标的点迹凝聚处理；

计算目标凝聚点迹的俯仰角；

将目标凝聚点迹加入已有目标航迹中，更新目标航迹；

根据点迹凝聚处理过程中各散点的方位范围，确定下一扫描周期的跟踪波束方位范围。

3.根据权利要求2所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述进行同一目标的点迹凝聚处理，包括：

判断目标点迹是否为已有目标航迹的预推点迹；

如果目标点迹为已有目标航迹的预推点迹，则判断该目标点迹对应的跟踪波束是否为已有目标航迹的跟踪波束；

如果该目标点迹对应的跟踪波束不为已有目标航迹的跟踪波束，则丢弃该目标点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置；

如果该目标点迹对应的跟踪波束为已有目标航迹的跟踪波束，则计算目标凝聚点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置；

如果目标点迹不为目标航迹的预推点迹，则直接计算目标凝聚点迹的俯仰角以及该俯仰角位于雷达天线方向图中的位置。

4.根据权利要求1所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述波束切换，包括：

根据目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向；

根据目标航迹的第一个航迹点与第二个航迹点的俯仰角变化确定下一扫描周期切换的跟踪波束值；

将当前扫描周期的跟踪波束按照所述切换方向切换所述跟踪波束值，得到下一扫描周期的跟踪波束。

5.根据权利要求4所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述根据目标航迹的第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置确定下一扫描周期跟踪波束的切换方向，包括：

当所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置＜

时，跟踪波束向下切换方向，其中，a为雷达天线方向图中的总位置数；

当

≤所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置≤/>

跟踪波束不切换方向；

当所述第一个航迹点的俯仰角位于雷达天线方向图中的位置＞

时，跟踪波束向上切换方向。

6.根据权利要求4所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述切换的跟踪波束值，采用如下公式确定：

其中，b为切换的跟踪波束值，α为目标航迹的第一个航迹点的俯仰角，β为目标航迹的第二个航迹点的俯仰角，γ为跟踪波束俯仰宽度。

7.根据权利要求1所述的单脉冲雷达测高方法，其特征在于，所述波束发送，包括：

在下一扫描周期，到达所述跟踪波束方位范围的开始方位前，发送跟踪波束；到达所述跟踪波束方位范围的结束方位时，停止发送跟踪波束。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的单脉冲雷达测高方法。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的单脉冲雷达测高方法。

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