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龙图腾网恭喜西安电子科技大学申请的专利导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114167365B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111236835.3，技术领域涉及：G01S7/40；该发明授权导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统是由赵欣瑜;李金本;左炎春;刘伟;郭立新;杨昊嘉;刘迎澳;卢雅雯设计研发完成，并于2021-10-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于雷达目标特征信息处理技术领域，公开了一种导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统，所述导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法包括：地物谱测量：对多种场景地面杂波进行测量，建立地物谱数据库；目标双站RCS测量：基于雷达散射截面计算原理，利用全自动同步协调系统保证在测量过程中天线和目标实时协同，测量多种天线极化方式和不同双站角下的目标RCS值；多普勒测速：基于多普勒原理，利用全自动同步协调系统，借助无人机悬吊目标，对目标径向、横向以及随机速度的测量。本发明在测量目标特征的同时，提供了通过分析背景杂波的回波信息识别背景类型，为后续实验提供技术支持，同时克服了现有外场实验技术中干扰因素多导致结果误差大的难题。

本发明授权导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法，建立测量背景杂波、目标RCS、目标速度三位一体的实验方法，其特征在于，所述导轨式外场目标、环境雷达特征获取方法包括以下步骤：方案一，地物谱测量的方法是：对多种场景地面杂波进行测量，建立地物谱数据库；方案二，目标双站RCS测量的方法是：基于雷达散射截面计算原理，利用全自动同步协调系统保证在测量过程中天线和目标实时协同，测量多种天线极化方式和不同双站角下的目标RCS值；方案三，多普勒测速的方法是：基于多普勒原理，利用全自动同步协调系统，借助无人机悬吊目标，对目标径向、横向以及随机速度的测量；方案二中，所述目标双站RCS测量，包括：1选取测量目标；2使用激光水平仪进行校准，调节测试架导轨底部平衡螺母直至导轨水平；3将天线安装到旋臂前端的法兰盘上，使用激光校准，保证天线对准目标；4连接天线与移动测试平台上的设备，所述设备包括功率放大器、频谱仪以及外场移动电源；5设置频谱仪：选择频谱仪的矢网模式NA，通道模式选择S21；根据天线输出频率和功率放大器效果选择频率显示范围，兼顾数据处理速度与精度，采样点数选择401；自动调节幅值量度，开始测量并保存数据；6测量背景杂波的回波功率；7放置目标，测量目标与导轨间的垂直距离，收集天线位置信息；8调试驱动装置，使得天线波束始终照射测试目标；9使用已知RCS的金属球进行定标，测定其回波功率，记录数据；10测量目标回波功率，记录数据；11改变天线极化方向，分别测量水平极化、垂直极化、45°极化，重复步骤7至步骤9；12进行数据处理，计算目标RCS值，得出RCS测量值与角度的关系；所述目标双站RCS测量，还包括：1将驱动装置安装在法兰盘、旋臂与支架衔接处和支架底座，以自动调节接收天线和发射天线自动对准目标，旋转法兰盘调整天线方向，轴向转动旋臂调整天线朝向，水平转动旋臂调整天线位置；2采用功率放大器发射和接收信号，采用频谱仪进行雷达散射截面数据采集和存储后，在计算机上进行数据处理；发射天线连接功率放大器“output”接口，该功率放大器的“input”接口连接频谱仪接口1；接收天线连接另一功率放大器“input”接口，该功率放大器的“output”接口连接频谱仪接口2；3频谱仪开机后，选择模式S21，模式“Mode”矢量网络“NA”“S21”；根据天线输出频率、接收频率和功率放大器效果选择频率显示范围，频率“FreqDist”设置开始频率“Start”终止频率“Stop”；选择采样点数，有201、401、801三种选项，兼顾精确性和计算效率，选择401，扫频“Sweep”“Resolution”“401”；选择幅值范围，范围“Scale”自动选取范围“Autoscale”；4不设置任何目标，驱动两天线在导轨上以相同速度匀速靠近，记录双站角的变化，同时测量背景回波功率，记录数据；5放置定标体金属球，测量金属球与导轨间的垂直距离，导入计算机，键入双站角角度，测试双站角分别为90°、45°以及近似0°时得到的RCS值；6设置金属球与天线协同，利用自动对准装置，获取目标位置，驱动天线底部转盘和测试架旋臂转动，保证天线对准金属球，开始定标，测量金属球回波功率，记录数据；7设置测量目标与天线协同，利用自动对准装置获取目标位置，驱动天线底部转盘和测试架旋臂转动，保证天线对准目标；测量目标回波功率，记录数据；8旋转法兰盘即可改变天线极化方向，实验开始时天线为水平极化，将法兰盘顺时针旋转45°，重复步骤1至步骤7，得到45°极化天线的测量结果，记录第二组数据；继续顺时针旋转法兰盘45°，重复步骤1至步骤7，得到垂直极化天线的测量结果，记录第三组数据；方案二中，数据处理步骤，包括：1雷达散射截面是表征回波强度的物理量，定义式为： 雷达散射截面与回波功率的关系如下所示： 其中，RT为目标距发射天线的距离，RR为目标距接收天线的距离，L为损耗系数，GT为发射天线的增益，GR为接收天线的增益，PT为发射功率，PR为接收功率，λ为波长；测量已知RCS值的金属球的回波功率，即可求出回波功率与RCS值的关系；虽然目标与金属球的RCS值不相同，但对于相同的双站测试系统，二者的回波功率与RCS值之间的关系是相同的；测量时一定要保证天线对准金属球，计算时使用的增益一般是天线主方向上的增益，偏离会导致误差增大；金属球是对称结构，如果进行单站测量，金属球的RCS值不会随角度的变化而变化，但在双站测量中，双站角会影响测量得到的金属球RCS值；2目标RCS值由下式计算： 其中，σ1为金属球RCS值，σ2为目标RCS值，S0为背景回波功率，S1为金属球回波功率，S2为目标回波功率；根据双站角变化绘制其RCS方向图，观察分析目标不同角度下的RCS分布；使用式3计算则不需要式2中的损耗系数、天线增益参数；而对于极化天线，目标的RCS值会受到发射和接收天线极化的影响；将电场分解为两个极化分量： 其中，Et为入射波电场，Etv为其垂直极化分量，Eth为其水平极化分量；Er为回波电场，Erv为其垂直极化分量，Erh为其水平极化分量；γt为入射波电场方向与垂直方向的夹角，γr为回波电场与垂直方向的夹角；使用散射系数将入射波电场分量与回波电场分量相联系： 其中，各个S分量为散射矩阵的元素为： RCS散射矩阵由下式得出：σij＝|Sij|7；方案三中，所述多普勒测速，包括：1选取无人机悬吊测试目标，采用刚性材料悬吊测试目标以保证无人机和测试目标二者在运动过程中保持相对静止状态，避免加速和空气阻力使无人机和测试目标的非同步的现象产生；2使用激光水平仪进行校准，调节测试架导轨底部平衡螺母直至导轨水平；3安装驱动装置，连接移动电源，以驱动天线在测试过程中始终对准目标，同时根据测试需要驱动天线在导轨上移动；4使用自动对准装置，通过无人机定位系统实时获取目标位置和速度信息，根据信息自动对准装置驱动天线底部转盘和测试架旋臂转动，保证天线时刻对准目标；5开始测速，先控制无人机带动目标向天线方向径向移动，保存无人机移动速度，作为目标真实速度，记录第一组频率数据；6控制无人机横向移动，即控制无人机沿平行于导轨方向移动，记录无人机运动轨迹以及无人机与天线之间的连线与无人机运动方向间的夹角，保存无人机移动速度数据，记录第二组频率数据；7控制无人机随机移动，此时目标速度分解为平行于导轨的水平分量以及垂直于导轨的径向分量，而测量速度时用到的是径向分量，得到目标运动方向和导轨的夹角，即可获得目标的真实移动速度；记录无人机轨迹以及无人机和天线的相对位置，保存无人机移动速度，记录无人机和天线连线与无人机运动方向之间的夹角，记录第三组频率数据；8处理数据。

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