基于和差波束的二维联合测角方法、装置、设备、介质

1.一种基于和差波束的二维联合测角方法，其特征在于，包括如下步骤：建立方位测角映射关系和俯仰测角映射关系；利用方位测角映射关系和俯仰测角映射关系，迭代确定最终方位角和俯仰角。 2.根据权利要求1所述的基于和差波束的二维联合测角方法，其特征在于，所述建立方位测角映射关系和俯仰测角映射关系的步骤，通过如下方式实施：(S1)对雷达的和波束、俯仰差波束、方位差波束天线方向图进行测试，和波束、俯仰差波束、方位差波束天线方向图分别表示为Σ(θ AZ ，θ EL )、Δ EL (θ AZ ，θ EL )和Δ AZ (θ AZ ，θ EL )，其中θ AZ 和θ EL 分别为方位角和俯仰角；(S2)对两个差波束关于和波束进行归一化，即确定俯仰差波束天线方向图与和波束天线方向图的复比 方位差波束天线方向图与和波束天线方向图的复比 (S3)对于θ EL ＝-θ 3dB ：δ θ ：θ 3dB 的每个俯仰角位置，使用5阶多项式拟合 和θ AZ 的对应关系，该对应关系称为方位向测角映射曲线，其多项式系数表示为：{p AZ0 (θ EL )，p AZ1 (θ EL )，p AZ2 (θ EL )，p AZ3 (θ EL )，p AZ4 (θ EL )，p AZ5 (θ EL )}多项式系数中括号内角度为俯仰角θ EL ，表示了方位向测角映射曲线系数p AZ0 ～p AZ5 为俯仰角的函数， 为归一化方位差波束方向图；(S4)对于θ AZ ＝-θ 3dB ：δ θ ：θ 3dB 的每个方位角位置，使用5阶多项式拟合 和θ EL 的对应关系，该对应关系成为俯仰向测角映射曲线，其多项式系数表示为：{p EL0 (θ AZ )，p EL1 (θ AZ )，p EL2 (θ AZ )，p EL3 (θ AZ )，p EL4 (θ AZ )，p EL5 (θ AZ )},多项式系数中括号内角度为方位角θ AZ ，表示了俯仰向测角映射曲线系数p EL0 ～p EL5 为方位角的函数， 为归一化俯仰差波束方向图；(S5)使用2阶多项式拟合θ EL 与p AZ1 (θ EL )的关系得到{p AZ1_EL0 ，p AZ1_EL1 ，P AZ1_EL1 }，拟合俯仰角θ EL 与p AZ3 (θ EL )的关系得到{p AZ3_EL0 ，p AZ3_EL1 ，p AZ3_EL2 }，拟合θ EL 与p AZ5 (θ EL )的关系得到{p AZ5_EL0 ，p AZ5_EL1 ，p AZ5_EL2 }；(S6)使用2阶多项式分别拟合θ AZ 与p EL1 (θ AZ )的关系得到{p EL1_AZ0 ，p EL1_AZ1 ，p EL1_AZ2 }，拟合方位角θ AZ 与p EL3 (θ AZ )的关系得到{p EL3 _ AZ0 ，p EL3_AZ1 ，p EL3_AZ2 }，拟合θ AZ 与p EL5 (θ AZ )的关系得到{p EL5_AZ0 ，p EL5_AZ1 ，p EL5_AZ2 }；方位测角映射关系即方位测角系数的一次项：{p AZ1_EL0 ，p AZ1_EL1 ，p AZ1_EL2 }，三次项：{p AZ3_EL0 ，p AZ3_EL1 ，p AZ3_EL2 }及五次项：{p AZ5_EL0 ，p AZ5_EL1 ，p AZ5_EL2 }，每一阶次系数随俯仰角呈现二次多项式的关系；俯仰测角映射关系即俯仰测角系数的一次项：{p EL1_AZ0 ，p EL1_AZ1 ，p EL1_AZ2 }，三次项：{p EL3_AZ0 ，p EL3_AZ1 ，p EL3_AZ2 }及五次项：{p EL5_AZ0 ，p EL5_AZ1 ，p EL5_AZ2 }，每一阶次系数随方位角呈现二次多项式的关系。 3.根据权利要求1所述的基于和差波束的二维联合测角方法，其特征在于，所述利用方位测角映射关系和俯仰测角映射关系，迭代确定最终方位角和俯仰角的步骤，通过如下方式实施：(S1)和波束、俯仰差波束和方位差波束的信号经过匹配滤波及积累，分别表示为s Σ 、 和 (S2)对差波束信号关于和波束信号进行归一化，即确定 和 (S3)根据二维测角映射曲线拟合系数，得到俯仰角初始值：(S4)根据二维测角映射曲线拟合系数，得到方位角初始值：(S5)将二维角度初始值带入以下迭代方程：(S6)重复(S5)的迭代方程3～5次，即可停止迭代，迭代结束后的 和 为最终俯仰角和方位角测量值。 4.一种基于和差波束的二维联合测角装置，其特征在于，包括：第一模块，用于建立方位测角映射关系和俯仰测角映射关系；第二模块，用于利用方位测角映射关系和俯仰测角映射关系，迭代确定最终方位角和俯仰角。 5.根据权利要求4所述的基于和差波束的二维联合测角装置，其特征在于，所述第一模块通过如下方式建立方位测角映射关系和俯仰测角映射关系：(S1)对雷达的和波束、俯仰差波束、方位差波束天线方向图进行测试，和波束、俯仰差波束、方位差波束天线方向图分别表示为∑(θ AZ ，θ EL )、Δ EL (θ AZ ，θ EL )和Δ AZ (θ AZ ，θ EL )，其中θ AZ 和θ EL 分别为方位角和俯仰角；(S2)对两个差波束关于和波束进行归一化，即确定俯仰差波束天线方向图与和波束天线方向图的复比 方位差波束天线方向图与和波束天线方向图的复比 (S3)对于θ EL ＝-θ 3dB ：δ θ ：θ 3dB 的每个俯仰角位置，使用5阶多项式拟合 和θ AZ 的对应关系，该对应关系称为方位向测角映射曲线，其多项式系数表示为：{p AZ0 (θ EL )，p AZ1 (θ EL )，p AZ2 (θ EL )，p AZ3 (θ EL )，p AZ4 (θ EL )，p AZ5 (θ EL )}，多项式系数中括号内角度为俯仰角θ EL ，表示了方位向测角映射曲线系数p AZ0 ～p AZ5 为俯仰角的函数， 为归一化方位差波束方向图；(S4)对于θ AZ ＝-θ 3dB ：δ θ ：θ 3dB 的每个方位角位置，使用5阶多项式拟合 和θ EL 的对应关系，该对应关系成为俯仰向测角映射曲线，其多项式系数表示为：{p EL0 (θ AZ )，p EL1 (θ AZ )，p EL2 (θ AZ )，p EL3 (θ AZ )，p EL4 (θ AZ )，p EL5 (θ AZ )}，多项式系数中括号内角度为方位角θ AZ ，表示了俯仰向测角映射曲线系数p EL0 ～p EL5 为方位角的函数， 为归一化俯仰差波束方向图；(S5)使用2阶多项式拟合θ EL 与p AZ1 (θ EL )的关系得到{p AZ1_EL0 ，p AZ1_EL1 ，p AZ1_EL2 }，拟合俯仰角θ EL 与p AZ3 (θ EL )的关系得到{p AZ3_EL0 ，p AZ3_EL1 ，p AZ3_EL2 }，拟合θ EL 与p AZ5 (θ EL )的关系得到{p AZ5_EL0 ，p AZ5_EL1 ，p AZ5-EL2 }；(S6)使用2阶多项式分别拟合θ AZ 与p EL1 (θ AZ )的关系得到{p EL1_AZ0 ，p EL1_AZ1 ，p EL1_AZ2 }，拟合方位角θ AZ 与p EL3 (θ AZ )的关系得到{p EL3_AZ0 ，p EL3_AZ1 ，p EL3_AZ2 }，拟合θ AZ 与p EL5 (θ AZ )的关系得到{p EL5_AZ0 ，p EL5_AZ1 ，p EL5_AZ2 }；方位测角映射关系即方位测角系数的一次项：{p AZ1_EL0 ，p AZ1_EL1 ，p AZ1_EL2 }，三次项：{p AZ3_EL0 ，p AZ3_EL1 ，p AZ3_EL2 }及五次项：{p AZ5_EL0 ，p AZ5_EL1 ，p AZ5_EL2 }，每一阶次系数随俯仰角呈现二次多项式的关系；俯仰测角映射关系即俯仰测角系数的一次项：{p EL1_AZ0 ，p EL1_AZ1 ，p EL_AZ2 }，三次项：{p EL3_AZ0 ，p EL3_AZ1 ，p EL3_AZ2 }及五次项：{p EL5_AZ0 ，p EL5_AZ1 ，p EL5_AZ2 }，每一阶次系数随方位角呈现二次多项式的关系。 6.根据权利要求4所述的基于和差波束的二维联合测角装置，其特征在于，所述第二模块通过如下方式确定最终方位角和俯仰角：(S1)和波束、俯仰差波束和方位差波束的信号经过匹配滤波及积累，分别表示为s ∑ 、 和 (S2)对差波束信号关于和波束信号进行归一化，即确定 和 (S3)根据二维测角映射曲线拟合系数，得到俯仰角初始值：(S4)根据二维测角映射曲线拟合系数，得到方位角初始值：(S5)将二维角度初始值带入以下迭代方程：(S6)重复(S5)的迭代方程3～5次，即可停止迭代，迭代结束后的 和 为最终俯仰角和方位角测量值。 7.一种基于和差波束的二维联合测角设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实施权利要求1至3之一所述的基于和差波束的二维联合测角方法。 8.一种可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实施权利要求1至3之一所述的基于和差波束的二维联合测角方法。