(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210861908.6 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 扬州宇安电子科技有限公司 地址 225006 江苏省扬州市文昌东路15号 江广智慧城东苑四号楼 (72)发明人 李晃　周伟江　李继锋　朱文明　 (74)专利代理 机构 北京华际知识产权代理有限 公司 11676 专利代理师 万长鑫 (51)Int.Cl. G01S 7/38(2006.01) G01S 13/06(2006.01) G01S 13/50(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟 系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于雷达信号的多角度 虚假目标模拟系统及方法， 虚假目标角度确定模 块， 所述虚假目标角度确定模块用于计算无人机 飞行过程中， 雷达位置与无人机位置的相对偏角 信息； 外界因素综合影响分析模块， 所述外界因 素综合影响分析模块实时获取无人机在移动过 程中， 机身倾斜程度及周围环 境相对于无人机的 风速对无人机上雷达目标模拟接收天线造成的 形变量。 本发 明考虑到无人机受机身倾斜及周围 环境中风速对雷达目标模拟接收天线及雷达目 标模拟发射天线的影响， 准确计算出该状态下雷 达目标模拟接收天线指向雷达时相对于无人机 的偏角， 确保雷达目标模拟接收天线实时指向雷 达位置， 持续对雷达模拟虚假目标。 权利要求书4页 说明书10页 附图3页 CN 115236610 A 2022.10.25 CN 115236610 A 1.一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特 征在于， 包括： 雷达信号采集模块， 所述雷达信号采集模块通过雷达目标模拟接收天线对雷达射频信 号进行采集， 并根据采集的雷达射频信号获取雷达相对于无人机的空间位置， 所述雷达接 收天线设置在无 人机设备 上； 虚假目标轨迹分析模块， 所述虚假目标轨迹分析模块调取装载目标模拟 天线的无人机 的移动轨 迹预设路线； 虚假目标角度确定模块， 所述虚假目标角度确定模块用于计算无人机飞行过程中， 雷 达位置与无 人机位置的相对偏角信息； 外界因素综合影响分析模块， 所述外界因素综合影响分析模块实时获取无人机在移动 过程中， 机身倾斜程度及周围环境相对于无人机的风速对无人机上雷达目标模拟接收天线 造成的形变量； 虚假目标角度校准模块， 所述虚假目标角度校准模块对无人机上雷达目标模拟接收天 线及雷达目标模拟发射天线相对于无人机的倾斜角进 行校准， 所述无人机上雷达目标模拟 接收天线与雷达目标模拟发射天线相对于无 人机的倾 斜角度相同； 雷达回波模拟模块， 所述雷达回波模拟模块根据 雷达目标模拟接收天线接收的雷达射 频信号及雷达与无人机的相对位置进行仿真， 生成虚假 目标对应的雷达模拟回波， 将生成 的虚假目标对应的雷达模拟回波通过无人机上的雷达目标模拟发射天线向雷达所在方向 进行发射。 2.根据权利要求1所述的一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特征在于： 所述雷达信号采集模块在通过 雷达目标模拟接收天线采集雷达射频信号的过程中， 当无人机上雷达目标模拟接收天线未接收到雷达射频信号 时， 则不对无人机上雷达目 标模拟接收天线 进行处理； 当无人机上雷达目标模拟接收天线接收到雷达射频信号 时， 所述雷达信号采集模块获 取雷达目标模拟接收天线相应指向与重力所在直线的夹角， 记为θ1， 将雷达目标模拟接收 天线指向与无人机从尾至头方向所在轴心在水平 面的投影中顺时针方向构成的夹角， 记为 θ2， 将雷达相对于雷达目标模拟 接收天线的位置指向对记为( θ 1， θ2)， k*π≤θ 2≤(k+1)* π且k 为整数， 调整雷达相对于雷达目标模拟接收天线的位置指 向对( θ1， θ2)中各个数值的大小， 得 到参照指向对( θC1， θC2)， |θ 1 ‑θC1|≤a1且 |θ2‑θC2|≤a2且k1*π≤θC2≤(k1 +1)* π且k1与 θ2对应的k相等， 所述a1为第一预设偏差角， a2为第二预设偏差角， 获取雷达目标模拟接收天线指向对应的各个( θC1， θC2)中收到的雷达射频信号强度， 将雷达射频信号强度最大时对应的雷达相对于雷达目标模拟接 收天线的位置指向对记为 ( θb1， θb2)， ( θb1， θb2)表 示预估的真实雷达位置相对于无人机上雷达目标模拟接收天线的 位置指向对； 以无人机 中心点为原点、 以过原点且从东至西方向所在直线为x轴、 以过原点且从南至 北方向所在直线为y轴 、 以过原点且从下至上 所在垂线为z轴， 构建空间直角坐标系； 获取数据库中预制的地形模型， 将获取的地形模型导入到构建的空间直角坐标系中， 得到过原点且指向与( θb1， θb2)相同的直线同地形模型相交的点， 记为预估的真实雷达位权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115236610 A 2置； 所述雷达信号采集模块默认无人机上雷达目标模拟接收天线对应的水平位置高于雷 达对应的水平高度。 3.根据权利要求2所述的一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特征在于： 所述虚假目标轨迹 分析模块通过数据库调取无人机的移动轨迹预设路线， 并将调取的无人 机的移动轨 迹预设路线导入到空间直角坐标系中， 所述虚假目标轨迹分析模块实时获取无人机在空间直角坐标系中移动轨迹预设路线 中的位置 。 4.根据权利要求2所述的一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特征在于： 所述虚假目标角度确定模块获取无人机飞行过程中接 收到的雷达射频信号对应的位置指 向对， 将获取的位置指向对代入空间直角坐标系， 得到雷达第二预估位置， 所述虚假目标角度确定模块对雷达的位置进行确认， 当预估的真实雷达位置与雷达第二预估位置对应的点之间的距离小于等于第一预设 阈值时， 则判定雷达位置在误差范围之内， 无需对预估的真实雷达位置进行 校准， 当预估的真实雷达位置与雷达第二预估位置对应的点之间的距离大于第一预设阈值 时， 则判定需要对预估的真实雷达位置进行校准， 即通过雷达信号采集模块重新获取预估 的真实雷达位置； 获取当前时间预估的真实雷达位置相对于雷达目标模拟接收天线的位置指向对， 记为 当前时间雷达位置与无 人机位置的相对偏角信息( θp1， θp2)。 5.根据权利要求4所述的一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特征在于： 所述外界因素综合影响分析模块包括机身状态影响模块及天线风速影响模块， 所述机身状态影响模块用于获取 无人机相对于水平状态下机身的倾 斜程度； 所述天线风速影响模块通过传感器获取无人机周边环境中的风速， 并计算无人机上雷 达目标模拟接收天线因风速产生的形变量及形变方向； 所述机身状态影响模块通过传感器获取当前状态下无人机各个部位与水平状态下相 应部位在竖直平面上投影的夹角， 将最大夹角记为α 1， 获取最大夹角对应的各个部位中水平位置最低的部位， 在水平面投影中与 无人机从尾 至头方向所在轴心在顺时针方向构成的夹角， 记为α 2， 得到机身状态影响数据对( α 1， α 2)。 6.根据权利要求5所述的一种基于雷达信号的多角度虚假目标模拟系统， 其特征在于： 所述天线风速影响模块通过传感器分别获取当前状态下， 无人机周围环境中的空气阻力系 数C、 空气密度ρ 、 无人机上雷达目标模拟 接收天线的迎风面积 YS、 无人机与空气的相对运动 速度V， 所述天线风速影响模块得到当前状态下风对无人机上雷达目标模拟接 收天线造成 的压力F2， 所述 所述天线风速影响模块将获取的F2代入数据库中预制的天线形变量压力函数中的压 力变量中， 得到F2对应的雷达目标模拟接收天线形变量， 所述雷达目标模拟接收天线形变 量表示受到F2作用前后， 雷达目标模拟接收天线指向之间夹角 β， 获取空间直角坐标系中雷达目标模拟接收天线顶点未受F2作用时对应的坐标Q1， 所述权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115236610 A 3