radarDataGenerator
生成雷达探测和跟踪
描述
的radarDataGenerator系统对象™生成检测或跟踪目标的报告。您可以指定传感器的检测模式单站、双基地、电子支援措施(ESM)通过金宝appDetectionMode财产。您可以使用radarDataGenerator模拟集群或未聚集的检测与添加随机噪声,并生成错误的报警检测。你可以与其他传感器数据融合生成的检测和跟踪对象使用radarTracker对象。你也可以直接输出跟踪radarDataGenerator对象。配置目标是否输出作为集群检测,未聚集的检测,或追踪,使用TargetReportFormat财产。您可以添加radarDataGenerator到一个平台然后使用雷达radarScenario。
在雷达使用单指数模型,计算范围和高程偏差引起的通过对流层传播。一系列的偏见意味着测量范围大于视线范围的目标。高程偏差意味着测量海拔高于其真正的海拔。偏差比较大时,雷达和目标之间视距路径穿过低海拔地区,因为在这些海拔大气厚。看到引用为更多的细节。
生成雷达探测和跟踪报告:
创建
radarDataGenerator对象并设置其属性。调用对象的参数,就好像它是一个函数。
了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?
创建
语法
描述
rdr= radarDataGenerator
rdr= radarDataGenerator (id)id。
rdr= radarDataGenerator (___,scanConfig)scanConfig除了任何输入参数从以前的语法。您可以指定scanConfig作为“没有扫描”,“光栅”,“旋转”,“部门”,或“自定义”。看到方便的语法对于这些配置的更多细节。
属性
使用
语法
描述
单站检测模式
这些语法应用当您设置DetectionMode财产“单站”。
报告= rdr (targetPoses,simTime)报告从目标构成,targetPoses在当前的仿真时间,simTime。多个目标的对象可以生成报告。启用这个语法:
设置
DetectionMode财产“单站”。设置
InterferenceInputPort财产假。设置
EmissionsInputPort财产假。
报告= rdr (targetPoses,干扰,simTime)干扰在雷达信号传输。启用这个语法:
设置
DetectionMode财产“单站”。设置
InterferenceInputPort财产真正的。设置
EmissionsInputPort财产假。
报告= rdr (排放,emitterConfigs,simTime)排放配置相应的排放,emitterConfigs,生成排放。启用这个语法:
设置
DetectionMode财产“单站”。设置
InterferenceInputPort财产假。设置
EmissionsInputPort财产真正的。
双基地或ESM检测模式
这个语法适用于当你设置DetectionMode财产“双基地”或ESM的。在这两个模式,TargetReportFormat只能“检测”和DetcetionCoordinates只能“球形传感器”。
提供INS的输入
这个语法适用于当你设置之内财产真正的。
输入参数
输出参数
对象的功能
使用一个目标函数,指定系统对象™作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:
发行版(obj)
例子
空中交通控制塔扫描模型
通过指定他们的平台创建三个目标ID,位置,和速度。
tgt1 =结构(“PlatformID”,1…“位置”,-50 e3 1 e3] [0,…“速度”,(0 900 * 1 e3/3600 0));tgt2 =结构(“PlatformID”2,…“位置”(e3 0 -500),…“速度”,700 * 1 e3/3600 0 0);tgt3 =结构(“PlatformID”3,…“位置”(-20年e3 0 -500),…“速度”,300 * 1 e3/3600 0 0);
创建一个机场监视雷达离地面15米。
rpm = 12.5;fov = (1.4;5);%[方位;海拔高度)scanrate = rpm * 360/60;%度/秒updaterate = scanrate /视场(1);%赫兹传感器= radarDataGenerator (1,“旋转”,…“UpdateRate”updaterate,…“MountingLocation”(0 0 -15),…“MaxAzimuthScanRate”scanrate,…“FieldOfView”fov,…“AzimuthResolution”,视场(1));
从一个完整的生成检测雷达的扫描。
simTime = 0;detBuffer = {};而真正的[numDets引爆器,配置]=传感器([tgt1 tgt2 tgt3], simTime);detBuffer = [detBuffer;依据);% #好< AGROW >%是全扫描完整吗?如果config.IsScanDone打破%是的结束simTime = simTime + 1 / sensor.UpdateRate;结束radarPosition = (0 0 0);tgtPositions = [tgt1.Position;tgt2.Position;tgt3.Position];
可视化结果。
clr =线(3);图保存在%绘制雷达位置radarPosition plot3 (radarPosition (1) (2), radarPosition (3),“标记”,“年代”,…“DisplayName的”,“雷达”,“MarkerFaceColor”clr (1:)“线型”,“没有”)%的阴谋真相plot3 (tgtPositions (: 1) tgtPositions (:, 2), tgtPositions (:, 3),“标记”,“^”,…“DisplayName的”,“真相”,“MarkerFaceColor”:,clr (2),“线型”,“没有”)%绘制检测如果~ isempty (detBuffer) detPos = cellfun (@ (d) d.Measurement (1:3), detBuffer,…“UniformOutput”、假);detPos = cell2mat (detPos ') ';plot3 (detPos (: 1) detPos (:, 2), detPos (:, 3),“标记”,“o”,…“DisplayName的”,“检测”,“MarkerFaceColor”clr (:),“线型”,“没有”)结束包含(“X (m)”)ylabel (“Y (m)”)轴(“平等”传说)
探测雷达发射与radarDataGenerator
创建一个雷达发射,然后检测发射使用radarDataGenerator对象。
首先,创建一个雷达发射。
东方=四元数((180 0 0),“eulerd”,“zyx股票”,“帧”);rfSig = radarEmission (“PlatformID”,1“EmitterIndex”,1“附近”,100,…“OriginPosition”(30 0 0),“定位”,东方);
然后,创建一个ESM传感器使用radarDataGenerator。
传感器= radarDataGenerator (1,“DetectionMode”,ESM的);
检测射频发射。
时间= 0;[numDets引爆器,配置]=传感器(rfSig、时间)
依据=1 x1单元阵列{1 x1 objectDetection}
numDets = 1
配置=结构体字段:SensorIndex: 1 IsValidTime: 1 IsScanDone: 0 FieldOfView: [1 5] RangeLimits:[0正]RangeRateLimits:[0正]MeasurementParameters: [1 x1 struct]
雷达指向目标
创建一个雷达,感兴趣的可以直接对准目标生成统计检测。这个设置是有用的在这种情况下,目标的方位角和仰角估计已经追踪。因此,雷达可以暗示之间的探测目标更新跟踪监测更新和其他目标跟踪更新。指定一个雷达,设置ScanMode的属性radarDataGenerator来“自定义”。
rdr = radarDataGenerator (1,“ScanMode”,“自定义”,“HasElevation”,真正的)
rdr = radarDataGenerator属性:SensorIndex: 1 UpdateRate: 1 DetectionMode:“单站”ScanMode:“定制”InterferenceInputPort: 0 MountingLocation: [0 0 0] MountingAngles: [0 0 0] EffectiveFieldOfView: 10 [2] LookAngle: [0 0] RangeLimits: 100000年[0]DetectionProbability: 0.9000 FalseAlarmRate: 1.0000 e-06 ReferenceRange: 100000 TargetReportFormat:“集群检测”显示所有属性
创建一个目标点的雷达。1公里的目标位于一个范围从10度的雷达的方位和海拔5度。
tgtRg = 1 e3;tgtAz = 10;tgtEl = 5;[X, Y, Z] = sph2cart(函数(tgtAz),函数(tgtEl) tgtRg);tgt =结构(PlatformID = 1,位置= [X Y Z]);
雷达直接指向目标。生成统计检测。
rdr。lookAngle = [tgtAz tgtEl]; simTime = 0; dets = rdr(tgt,simTime);
比较测量目标位置与实际位置。
detpos =侦破{1}.Measurement;ttb =表(detpos tgt.Position”,…RowNames = [“X”“Y”“Z”],VariableNames = [“测量”“实际”])
ttb =3×2表测量实际________ ________ X Y Z 171.74 - 172.99 101.94 - 87.156 968.64 - 981.06
创建一个theaterPlot对象。情节的雷达,目标,雷达探测。叠加雷达覆盖的阴谋。
tp = theaterPlot (AxesUnits = (“m”“m”“m”),XLimits = [0 2 e3));pltPlotter = platformPlotter (tp, DisplayName =“雷达平台”);tgtPlotter = platformPlotter (tp, DisplayName =“目标”,…MarkerFaceColor =“# D95319”);plotPlatform (pltPlotter [0 0 0]) plotPlatform (tgtPlotter tgt.Position) covPlotter = coveragePlotter (tp, DisplayName =“雷达覆盖”);covcfg = coverageConfig (rdr);plotCoverage (covPlotter covcfg) detPlotter = detectionPlotter (tp, DisplayName =“雷达检测”);plotDetection (detPlotter detpos”)轴平等的
算法
雷达传感器检测模式
的radarDataGenerator系统对象模型三种检测模式:单站、双基地,和电子支援措施(ESM),下图所示。金宝app
的单站检测模式下,发射器和接收器配置,如图(一)。在这种模式下,测量范围R可以表示为R=RT=RR,在那里RT和RR范围从发射机到目标,从目标到接收器,分别。在雷达传感器,测量范围R=ct/ 2,c光速和吗t信号传输的总时间。除了测量范围,单站传感器可以报告数据,目标的方位角和仰角测量。
对双基地检测模式下,发射机和接收机之间有距离l。如图(b),从发射机发出的信号是,从目标反射,由接收器接收。双基地距离测量Rb被定义为Rb=RT+RR−l。在双基地雷达传感器,获得的测量范围Rb=cΔt,在那里Δt之间的时差接收机接收的直接信号从发射机和接收从目标反射回来的信号。除了双基地距离测量,收发分置的传感器还可以选择报告收发分置的数据,目标的方位角和仰角测量。自双基地距离和两个方位角度(方位角和仰角)不对应于相同的位置向量,它们不能被组合成一个位置矢量在笛卡儿坐标系统和报告。因此,报告的收发分置的传感器只能测量球面坐标系统。
ESM检测模式下,接收机只能接收一个信号从目标反射或直接从发射机发射,如图(c)。因此,唯一可用的测量目标的方位角和仰角或发射机。这些测量只能在球面坐标系。
测量参数
的MeasurementParameters属性的输出检测由数组结构来描述序列坐标转换从一个孩子父母帧,或反向转换。在大多数情况下,最长需要转换传感器平台→→场景的序列。
如果传感器球坐标和检测报告之内被设置为假,然后一个转换的序列只包含传感器平台。在这个转换,OriginPosition是一样的MountingLocation传感器的属性。的取向由两个连续旋转。第一个旋转,对应MountingAngles属性的传感器,旋转平台框架(占P)传感器安装框架(米)。第二旋转对应的方位角和高度角传感器、旋转传感器安装框架(占米传感器扫描帧()年代)。在年代框架,x方向是瞄准线方向,y方向在x- - - - - -y飞机的传感器安装框架(米)。
如果之内是真正的转换包括两个转换的顺序:首先从场景框架平台框架,然后从平台传感器扫描帧。在第一个转换,取向从场景坐标系旋转平台框架,和OriginPosition是平台坐标系原点的位置相对于场景框架。
如果在平台直角坐标和检测报告之内被设置为假的转换仅由身份。
表中显示的字段MeasurementParameters结构。不是所有的领域都有出现的结构。特定的字段及其默认值取决于传感器的类型。
| 场 | 描述 |
框架 |
枚举类型指示帧用来测量报告。当检测报告使用直角坐标系统, |
OriginPosition |
位置偏移起源的孩子相对于父帧,表示为一个3×1的向量。 |
OriginVelocity |
速度抵消起源的孩子相对于父帧,表示为一个3×1的向量。 |
取向 |
3 x3的实值正交坐标系的旋转矩阵。旋转的方向取决于 |
IsParentToChild |
一个逻辑标量表示如果 |
HasElevation |
一个逻辑标量指示是否包括在测量高程。在一个矩形框架测量报告,如果 |
HasAzimuth |
一个逻辑标量指示是否包括在测量方位。 |
HasRange |
一个逻辑标量指示是否包括在测量范围。 |
HasVelocity |
一个逻辑标量表示,如果检测报告包括速度测量。在一个矩形框架测量报告,如果 |
引用
[1]Doerry,阿明W。“地球曲率和大气折光对雷达信号传播的影响。”年代和我a Report SAND2012-10690, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM, January 2013. https://prod.sandia.gov/techlib-noauth/access-control.cgi/2012/1210690.pdf.
[2]Doerry,阿明W。“合成孔径雷达的运动测量。”年代和我a Report SAND2015-20818, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM, January 2015. https://pdfs.semanticscholar.org/f8f8/cd6de8042a7a948d611bcfe3b79c48aa9dfa.pdf.
版本历史
介绍了R2021a
