1.一种高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1,在测量阵列方向图覆盖范围内对雷达数据和ais信息配准,获取匹配船只回波,并对配准结果进行门限筛选;
步骤2,基于天线方向图误差是随方位变化的量,采用多项式描述天线方向图误差的变化如下,
式中,θ为信源方位,γm(θ)为天线方向图误差的幅度,ψm(θ)为天线方向图误差的相位,b1,…bn+1和c1,…cn+1分别为γm(θ)和ψm(θ)的多项式系数,n为多项式阶数,m为阵元标号;
步骤3,以第一个阵元为参考阵元,建立第m个阵元上导向矢量复响应模型如下式,
式中,am(θ)表示来自θ方位的信源在第m个阵元上产生的复响应,gm为第m个阵元上与方位无关的幅度误差,e为数学常量,j为虚数符号,k=2π/λ为电磁波波数,其中λ为电磁波波长,φm为第m个阵元上与方位无关的相位误差;
令ωτ(θ)=k(um·sin(θ)+vm·cos(θ)),简化为,
式中,ω为电磁波角频率,τ(θ)表示第m个阵元相对于参考阵元的时延,该时延由信源方位和第m个阵元坐标(um,vm)决定;
步骤4,用步骤3建立的导向矢量复响应模型拟合步骤1所得配准数据,获得阵列误差参数(gm,φm,γm,ψm)和测量船只方位上的粗糙的阵流型估计
步骤5,根据步骤4得到的阵列误差参数,在雷达测量覆盖波束范围内,均匀划分波束,并代入步骤3建立的导向矢量复响应模型,得到各个方位上的各个阵元上的导向矢量的复响应,组合通道维和方位维的复响应得到精细化的阵流型;
步骤6,采用步骤5估计的阵列误差补偿阵列输出信号,得到校准后的阵列信号。
2.根据权利要求1所述高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:步骤1中,所述在测量阵列方向图覆盖范围内对雷达数据和ais信息配准,包括在时间维、距离维和多普勒维进行配准,获取匹配船只回波。
3.根据权利要求1所述高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:步骤2中,描述天线方向图误差的多项式阶数取为5。
4.根据权利要求1所述高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:步骤5中,均匀划分波束时,按照0.5°均匀划分。
5.根据权利要求1或2或3或4所述高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:评估校准性能,实现方式为基于步骤6所得阵列信号和理想阵流型结合多重信号分类方法估计船只方位,统计实际方位和估计方位的偏差和均方根误差评估校准性能。
6.根据权利要求1或2或3或4所述高频地波雷达通道校准方法,其特征在于:评估校准性能,实现方式为用未校准的阵列信号和步骤5得到的精细化的阵流型结合多重信号分类方法估计船只方位,统计实际方位和估计方位的偏差和均方根误差评估校准性能。
7.一种高频地波雷达通道校准系统,其特征在于:用于执行如权利要求1-6所述的高频地波雷达通道校准方法。