本發(fā)明涉及雷達，具體涉及一種高效的集群無人機雷達相干積累探測方法。
背景技術(shù)：
1、隨著無人機的普及和應用，對無人機的管理和安全監(jiān)測變得愈發(fā)重要。相比單架無人機，集群無人機通過一些合理部署，可實現(xiàn)對于目標更加全面的觀測，即使部分無人機由于被擊落、自身故障等原因脫離系統(tǒng)，仍可以完成作戰(zhàn)任務。憑借著超高的機動性、隱蔽性強和高性價比，集群無人機已在世界范圍內(nèi)引起關(guān)注。
2、雷達以其具有全天時、全天候、多用途以及遠距離探測等諸多優(yōu)勢，在目標探測領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。然而由于集群無人機數(shù)量多、機動性強等特點，給雷達探測帶來了極大的困難。在使用雷達系統(tǒng)實現(xiàn)動目標檢測時，目標能量出現(xiàn)大范圍的距離單元徙動和多普勒頻率調(diào)制現(xiàn)象，目標能量沿時間維和方位維嚴重散焦，極大地降低了對運動目標的檢測性能。而現(xiàn)有技術(shù)普遍存在計算復雜度高以及適用范圍受限等約束，阻礙了算法的工程實現(xiàn)。
3、通過以上分析，現(xiàn)有技術(shù)無法有效解決集群無人機雷達相干積累探測的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種新的高效集群無人機雷達相干積累探測方法，解決了針對集群無人機目標的特點造成難以精確聚焦的問題，并提高了檢測效率，易于工程實現(xiàn)。
2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)；
3、步驟一，首先對集群無人機回波信號sr(tr,ta)進行距離脈沖壓縮，得到回波信號spc(tr,ta),其中：ta為方位慢時間變量，tr為快時間變量；
4、步驟二，根據(jù)方位二階多普勒頻率約束，對距離壓縮后的回波信號spc(tr,ta)進行分段處理，其中，令r＝ctr/2，將spc(tr,ta)變換為s(r,ta)，每一段的信號表述為sm(r,ta)，這里m為所在段數(shù)；
5、步驟三，對每段數(shù)據(jù)在距離維進行傅里葉變換，再使用radon傅里葉變換進行相干累積，得到每段回波數(shù)據(jù)聚焦結(jié)果gm(f,ν(q))，其中v(q)＝qδv,q＝1,2,...,nv為速度搜索向量，δv＝λ/(2t)，t＝ncts為總的積累時間，nc為總分段數(shù)，ts為子時間段長度，nv為總搜索次數(shù)；
6、步驟四，對每一子段構(gòu)造方位非線性補償函數(shù)hm[f,ν(q),a(i)]，用于數(shù)據(jù)段間的非線性調(diào)制校正，基于該補償函數(shù)構(gòu)造匹配函數(shù)，而后基于該匹配函數(shù)在各子段回波數(shù)據(jù)間進行相干積累，得到匹配函數(shù)距離域的積累結(jié)果gfocus[f,ν(q),a(i)]，式中a(i)＝iδa,i＝1,2,…,na為加速度搜索序列，為加速度搜索區(qū)間，na為搜索區(qū)間個數(shù)，即總脈沖數(shù)；
7、步驟五，對gfocus[f,ν(q),a(i)]，遍歷搜索序列ν(q)、a(i)進行峰值檢測，以峰值處的作為目標的運動參數(shù)，并得到聚焦結(jié)果n表示無人機目標的數(shù)量。
8、進一步，所述步驟一中，對集群無人機回波信號進行距離脈沖壓縮，具體過程為：
9、利用運動目標回波的基帶信號sr(tr,ta)的頻域sr(f,ta)與發(fā)射信號的共軛s*(tr)的頻域s(f)相乘：
10、spc(f,ta)＝sr(f,ta)s(f)，
11、再對spc(f,ta)的距離向進行逆傅里葉變換：
12、spc(tr,ta)＝ifft[spc(f,ta)]。
13、得到距離壓縮后的回波信號spc(tr,ta)。
14、進一步，所述步驟二中，根據(jù)方位二階多普勒頻率約束，對距離壓縮后的回波信號進行分段處理，具體過程為：
15、將集群無人機回波矩陣分割為nc段子數(shù)據(jù)矩陣，每個子段的時間約束滿足：
16、
17、其中amax是可能的最大加速度，fs是快時間采樣率，λ表示信號發(fā)射波長nc≤na/2，na為回波的脈沖總數(shù)。
18、進一步，所述步驟三中，對每段數(shù)據(jù)使用radon傅里葉變換進行相干積累的表達式為：
19、
20、其中，ta＝(k-1)prt,k∈(1,np)，prt為脈沖重復間隔時間，gm表示第m段子數(shù)據(jù)矩陣的相干累積，np表示子數(shù)據(jù)矩陣對應的脈沖數(shù)，fc表示載波頻率，c表示光速。
21、進一步，所述步驟四中所構(gòu)造的匹配函數(shù)的相干累積表示為：
22、
23、其中所建立的相位補償函數(shù)hm(f,ν(q),a(i))如下：
24、
25、沿變量f進行逆傅里葉變換，得到距離域的積累結(jié)果如下：
26、gfocus(r,ν(q),a(i))＝ifft[gfocus(f,ν(q),a(i))]。
27、進一步，所述步驟五中，對積累后的結(jié)果進行峰值檢測操作的具體過程表示為：
28、
29、(三)有益效果
30、本發(fā)明提供了一種高效的集群無人機雷達探測方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下有益效果：
31、1)本發(fā)明使用雷達系統(tǒng)對集群無人機進行探測，使用相干積累的方法提高了對集群無人機的探測能力。
32、2)本發(fā)明使用了新的分段方法使得在數(shù)據(jù)處理時可以并行實現(xiàn)，從而極大地提高了計算效率，克服了現(xiàn)有方法計算復雜度大以及處理步驟繁瑣的問題，極大降低了算法的計算復雜度，提升其工程應用價值。
33、3)本發(fā)明在不同段的積累過程中使用相干積累技術(shù)不僅有效地實現(xiàn)了目標的能量累積，并且提高了集群無人機運動參數(shù)估計能力。
1.一種高效的集群無人機雷達相干積累探測方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一中，對集群無人機回波信號進行距離脈沖壓縮，具體過程為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟二中，根據(jù)方位二階多普勒頻率約束，對距離壓縮后的回波信號進行分段處理，具體過程為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟三中，對每段數(shù)據(jù)使用radon傅里葉變換進行相干積累的表達式為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟四中所構(gòu)造的匹配函數(shù)的相干累積表示為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟五中，對積累后的結(jié)果進行峰值檢測操作的具體過程表示為：