通过观测站 测量得到的目标信号回波强度来计算目标相对于高空状态和低空状态的时间序列相似度， 并利用时间序列相似度计算高低空状态的权值；
[0041] 步骤S3、通过比较所述高低空状态的权值大小判断飞行目标为高空目标还是低空 目标。
[0042] 首先，假定飞行目标具有两种高度状态：低空和高空。
[0043] 在低空区域，所述低空区域状态估计方程为：
[0044]
[0045] 其中根据高频地波雷达方程可知，匕为目标信号回波强度，ζ b(R，h)垂直极化电 磁波传播衰减，1^为低空状态的第i个预设高度。
[0046] 进一步的，目标状态方程中的目标状态向量为X(k) = [Ψ νΦ]τ，其中Ψ为目标 相对于观测站的雷达散射截面积，为目标的雷达散射截面积变化率。
[0047] 与低空区域不同，在高空属性区域传播衰减可以近似等于大气衰减。所述高空区 域状态估计方程为：
[0048]
[0049] 匕为目标信号回波强度，ζ b(R，h)为距离R、高度h。处的垂直极化电磁波传播衰 减，h。为高空区域的预设高度。
[0050] 进一步的，所述k时刻目标高低空状态的时间序列相似度为：
[0051]
[0052] w(g)可以是耐曼皮尔逊相关系数，肯德尔系数或者Sh相关系数等等，而不做具体 限定。Zk是观测站在k时刻观测到的信号回波强度，是依据高低空状态估计方程在高 度Ii 1上的信号回波强度预测值。
[0053] 进一步的，依据高低空状态时间序列相似度，目标高空状态权值为
[0054] i:~j.
[0055] Θ h(k)表示高空飞行状态，ρ QO是目标高度属性概率
[0056] 低空狀杰拟佶为，
[0057]
[0058] 其中Q1GO表示低空飞行状态。
[0059] 进一步的，通过比较所述高空权值和所述低空权值大小判断飞行目标为高空目标 还是低空目标包括：
[0060] 当λ (Θ h (k)) > λ (Θ i (k))时，判定所述飞行目标为高空目标；
[0061] 反之，为低空目标。
[0062] 需要说明的是，对于高空区域与低空区域的划分，按照高频地波雷达的垂直极化 波衰减特性变化的特点进行划分，即随着高度变化垂直极化波衰减特性能够发生明显变化 的高度属于低空区域，相反，变化不大的属于高空区域。其中图1和图2的高度仅仅是用于 说明垂直极化波衰减特性在不同高度区域具有不同的变化特点，但是并不因此限定。
[0063] 本发明的有益效果在于，利用垂直极化电磁波在海面上空不同高度上的传播衰减 特性不同，利用雷达观测信息的时间序列相似度可以判别出飞行目标的高低空状态，对海 上目标早期预警具有重要意义。
[0064] 本领域技术人员应当意识到在不脱离本发明所附的权利要求所揭示的本发明的 范围和精神的情况下所作的改动与润饰，均属本发明的权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于时间序列相似度的飞行目标高低空判别方法，其特征于，包括： 根据垂直极化电磁波在不同高度区域的传播衰减特性不同，基于高低空飞行状态分别 在低空区域和高空区域建立状态估计方程； 利用构建的高、低空区域状态估计方程，在每一个观测时刻，通过观测站测量得到的目 标信号回波强度来计算目标相对于高空状态和低空状态的时间序列相似度，并利用时间序 列相似度计算高低空状态的权值； 通过比较所述高低空状态的权值大小判断飞行目标为高空目标还是低空目标。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低空区域状态估计方程为：其中根据高频地波雷达方程可知，匕为目标信号回波强度，Gb(R，h)垂直极化电磁波 传播衰减，匕为低空状态的第i个预设高度。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标状态方程中的目标状态向量为 X(k) =[WVw]T，其中W为目标相对于观测站的雷达散射截面积，Vw为目标的雷达散射 截面积变化率。4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高空区域状态估计方程为：与权利要求3相同，匕为目标信号回波强度，Gb(R，h)为距离R、高度h。处的垂直极化 电磁波传播衰减，h。为高空区域的预设高度。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标状态方程中的目标状态向量为 X(k) =[WVw]T，其中W为目标相对于观测站的雷达散射截面积，Vw为目标的雷达散射 截面积变化率。6. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述k时刻目标高低空状态的时间序列相似 度为：w(g)可以是耐曼皮尔逊相关系数，肯德尔系数或Sh相关系数；zk是观测站在k时刻 观测到的信号回波强度；是依据高低空状态估计方程在高度h上的信号回波强度预 测值。7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，依据高低空状态时间序列相似度，目标高空 状态权值为： A(6?/,(k)) = /t(7^(k)) -w(z,/h0)/l(/;0(k-l)) ^^w(zA/h,.M(/\(k-1)) eh(k)表示高空飞行状态，p〇〇是目标高度属性概率； 低空状态权值为：其中9i(k)表示低空飞行状态。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过比较所述高空权值和所述低空权 值大小判断飞行目标为高空目标还是低空目标包括： 当A(0h(k))>A(ejk))时，判定所述飞行目标为高空目标； 反之，为低空目标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于时间序列相似度的飞行目标高低空判别方法，其特征在于，包括：根据垂直极化电磁波在高度上的不同变化特点，分别在低空区域和高空区域建立状态估计方程；利用状态估计方程和时间序列相似度来计算目标的高低空状态权值；通过比较所述高低空状态权值的大小判断飞行目标为高空目标还是低空目标，从而解决目标低空/高状态性判别的技术问题。
【IPC分类】G01S13/88
【公开号】CN105093218
【申请号】CN201510324970
【发明人】赵孔瑞, 张超
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年6月12日