一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置与流程

1.本发明涉及雷达遮蔽角绘制技术领域，尤其涉及一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置。


背景技术：

2.雷达遮蔽角是指在某个方向上发现目标、影响雷达探测的最小角度(与水平方向的夹角)，能够为雷达站的点位和天线高度提供设计依据。雷达遮蔽角图是区域内所有方向上的雷达遮蔽角的集合，绘制雷达遮蔽角图是雷达选址以及掌握雷达站周边遮蔽状况的一项重要工作。雷达遮蔽角的计算是雷达基站建设和运行的前提与基础，是军事上通视分析的典型应用。
3.仿真系统中为了合理部署雷达提高其作战能力，通常利用数字高程模型获取地形数据进行遮蔽角计算，让系统操作人员直观地了解到当前部署位置附近环境的遮挡情况，以调整雷达部署位置获得最佳的侦察效果，因此通过可视化方式绘制雷达遮蔽图可以辅助仿真系统操作人员合理地进行装备部署。且以往的遮蔽角计算方法通常是通过坐标系转换，将各个被观测点转换到雷达的体坐标系下，以获得观测点与各个被观测点之间的相对位置关系，再计算观测点与被观测点之间连线与地平面之间的夹角以作为遮蔽角。坐标系转换需要耗费更多运算时间，且针对计算结果无可视化手段进行展示。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置，通过利用地球是球体这一特征，取观测点与被观测点以及地心连线所在的切面，通过三角形内角和以及余弦定理换算出遮蔽角关系，另辟蹊径，以一种更容易理解的方式计算遮蔽角，并将计算所得的结果可视化，使得仿真系统操作人员在进行装备部署时可快速、直观地查看所部属雷达附近环境的遮蔽情况，从而调整部署位置，达到最优化部署的目的，提高仿真想定制作的质量和效率。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种雷达遮蔽角图绘制方法，所述方法包括：
6.s1，获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；
7.s2，对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；
8.s3，根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整数；
9.s4，在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；
10.s5，如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n在此地物顶点处的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n在此地物顶点处的遮蔽角，并取
方位n延长线与雷达探测边界所交线段上所有地物顶点处遮蔽角的最大值作为此方位上的遮蔽角；
11.s6，以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。
12.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，包括：
13.s31，设置方位角的分辨率；
14.s32，设置所述观测点的正北方向为第一方位，所述第一方位的方位角为0
°
；
15.s33，根据所述观测点的坐标信息，从所述观测点向四周发射n条射线，相邻两条射线的间隔为所述分辨率，方位顺时针增加，得到n个方位。
16.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值，包括：
17.s41，将所述雷达天线中心位置信息c(latc,lonc,altc)转换到东北天坐标系，得到所述雷达天线中心位置的东北天坐标系坐标(ce,cn,cu)；
18.s42，获取所述方位n的第一个地物遮蔽点与天线中心的距离δ；
19.s43，对所述距离δ进行处理，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)，其中ae＝ce+δsinθ，an＝cn+δcosθ，au＝cu，θ为所述方位n对应的方位角；
20.s44，将所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)转换为经纬坐标，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置坐标(lata，lona，alta)，其中alta为所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值，同理可计算方位n延长线与雷达探测边界所交线段上每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值。
21.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角，包括：
22.s51，在所述方位n上获取雷达天线顶点、第i个地物遮蔽点顶点和地心连线所在的平面，i＝1,2,
…
,m，m为地物遮蔽点的数量；
23.s52，在所述平面上，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角；
24.s53，对所述方位n上的m个地物遮蔽点的遮蔽角进行比较，取其中最大值作为所述方位n的遮蔽角。
25.作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
26.s521，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到第一夹角和第二夹角；
27.所述第一夹角为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，所述第二夹角为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线
之间的夹角；
28.所述遮蔽角计算模型为：
[0029][0030]
其中，d为雷达天线顶点到地物遮蔽点顶点的距离，h为雷达天线架高，r为地球半径，a为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，γ为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0031]
s522，对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0032]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
[0033]
s5221，对所述遮蔽角计算模型进行解算，得到第一夹角a和第二夹角γ；
[0034][0034][0035]
s5222，对所述第一夹角a和第二夹角γ进行处理，得到方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角：
[0036][0037]
其中β为方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0038]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线，包括：
[0039]
s61，以雷达天线中心位置为圆心，在n个方位绘制n条射线；
[0040]
s62，在每条射线上标出当前方位上的遮蔽角；
[0041]
s63，将n个方位上的n个遮蔽角连接形成闭合曲线，得到遮蔽角闭合曲线。
[0042]
本发明实施例第二方面公开了一种雷达遮蔽角图绘制装置，所述装置包括：
[0043]
信息获取模块，用于获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；
[0044]
坐标获取模块，用于对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；
[0045]
方位设置模块，用于根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整数；
[0046]
地物顶点高度信息计算模块，用于在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；
[0047]
遮蔽角计算模块，用于如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角；
[0048]
遮蔽角绘制模块，用于以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。
[0049]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述根据所述观测点的
坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，包括：
[0050]
s31，设置方位角的分辨率；
[0051]
s32，设置所述观测点的正北方向为第一方位，所述第一方位的方位角为0
°
；
[0052]
s33，根据所述观测点的坐标信息，从所述观测点向四周发射n条射线，相邻两条射线的间隔为所述分辨率，方位顺时针增加，得到n个方位。
[0053]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值，以第一个地物遮蔽点为例，具体步骤包括：
[0054]
s41，将所述雷达天线中心位置信息c(latc,lonc,altc)转换到东北天坐标系，得到所述雷达天线中心位置的东北天坐标系坐标(ce,cn,cu)；
[0055]
s42，获取所述方位n的第一个地物遮蔽点与天线中心的距离δ；
[0056]
s43，对所述距离δ进行处理，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)，其中ae＝ce+δsinθ，an＝cn+δcosθ，au＝cu，θ为所述方位n对应的方位角；
[0057]
s44，将所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)转换为经纬坐标，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置坐标(lata，lona，alta)，其中alta为所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值。
[0058]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角，包括：
[0059]
s51，在所述方位n上获取雷达天线顶点、第i个地物遮蔽点顶点和地心连线所在的平面，i＝1,2,
…
,m，m为地物遮蔽点的数量；
[0060]
s52，在所述平面上，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角；
[0061]
s53，对所述方位n上的m个地物遮蔽点的遮蔽角进行比较，取其中最大值作为所述方位n的遮蔽角。
[0062]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
[0063]
s521，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到第一夹角和第二夹角；
[0064]
所述第一夹角为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，所述第二夹角为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0065]
所述遮蔽角计算模型为：
[0066][0067]
其中，d为雷达天线顶点到地物遮蔽点顶点的距离，h为雷达天线架高，r为地球半径，a为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，γ为地物遮蔽
点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0068]
s522，对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0069]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
[0070]
s5221，对所述遮蔽角计算模型进行解算，得到第一夹角a和第二夹角γ；
[0071][0072][0073]
s5222，对所述第一夹角a和第二夹角γ进行处理，得到方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角：
[0074][0075]
其中β为方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0076]
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线，包括：
[0077]
s61，以雷达天线中心位置为圆心，在n个方位绘制n条射线；
[0078]
s62，在每条射线上标出当前方位上的遮蔽角；
[0079]
s63，将n个方位上的n个遮蔽角连接形成闭合曲线，得到遮蔽角闭合曲线。
[0080]
本发明第三方面公开了另一种雷达遮蔽角图绘制装置，所述装置包括：
[0081]
存储有可执行程序代码的存储器；
[0082]
与所述存储器耦合的处理器；
[0083]
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的雷达遮蔽角图绘制方法中的部分或全部步骤。
[0084]
本发明第四方面公开了一种计算机可存储介质，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明实施例第一方面公开的雷达遮蔽角图绘制方法中的部分或全部步骤。
[0085]
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
[0086]
本发明提供了一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置，通过利用地球是球体这一特征，取观测点与被观测点以及地心连线所在的切面，通过三角形内角和以及余弦定理换算出遮蔽角关系，另辟蹊径，以一种更容易理解的方式计算遮蔽角，并将覆盖范围下各个角度的遮蔽角计算结果进行可视化，直观地展示所部署雷达附近环境遮蔽的效果，使得仿真系统操作人员在进行装备部署时可快速、直观地查看所部属雷达附近环境的遮蔽情况，从而高效、准确地完成装备部署，达到最优化部署的目的，提高仿真想定制作的质量和效率。
附图说明
[0087]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0088]
图1是本发明实施例公开的一种雷达遮蔽角图绘制方法的流程示意图；
[0089]
图2是本发明实施例公开的某方位上的遮蔽角计算方法示意图；
[0090]
图3是本发明实施例公开的某点的遮蔽角计算原理示意图；
[0091]
图4是本发明实施例公开的遮蔽角图的仿真绘制界面；
[0092]
图5是本发明实施例公开的一种雷达遮蔽角图绘制装置示意图；
[0093]
图6是本发明实施例公开的另一种雷达遮蔽角图绘制装置示意图。
具体实施方式
[0094]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0095]
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0096]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0097]
实施例一
[0098]
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种雷达遮蔽角图绘制方法的流程示意图。其中，图1所描述的雷达遮蔽角图绘制方法应用于雷达仿真系统中，辅助仿真系统操作人员进行部署分析，高效、准确地完成装备部署，本发明实施例不做限定。如图1所示，该雷达遮蔽角图绘制方法可以包括以下操作：
[0099]
s1，获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；
[0100]
s2，对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；
[0101]
s3，根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整数；
[0102]
s4，在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；
[0103]
s5，如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n在此地物顶点处的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n在此地物顶点处的遮蔽角，将雷达探测边界范围内此方位上所有地物顶点处的遮蔽角中最大值作为此方位上的遮蔽角；
[0104]
s6，以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。
[0105]
可选的，所述根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，包括：
[0106]
s31，设置方位角的分辨率；
[0107]
s32，设置所述观测点的正北方向为第一方位，所述第一方位的方位角为0
°
；
[0108]
s33，根据所述观测点的坐标信息，从所述观测点向四周发射n条射线，相邻两条射线的间隔为所述分辨率，方位顺时针增加，得到n个方位。
[0109]
可选的，所述在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值，以第一个地物遮蔽点计算为例，包括：
[0110]
s41，将所述雷达天线中心位置信息c(latc,lonc,altc)转换到东北天坐标系，得到所述雷达天线中心位置的东北天坐标系坐标(ce,cn,cu)；
[0111]
s42，获取所述方位n的第一个地物遮蔽点与天线中心的距离δ；
[0112]
s43，对所述距离δ进行处理，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)，其中ae＝ce+δsinθ，an＝cn+δcosθ，au＝cu，θ为所述方位n对应的方位角；
[0113]
s44，将所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(ae,an,au)转换为经纬坐标，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置坐标(lata，lona，alta)，其中alta为所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值。
[0114]
可选的，所述利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角，包括：
[0115]
s51，在所述方位n上获取雷达天线顶点、第i个地物遮蔽点顶点和地心连线所在的平面，i＝1,2,
…
,m，m为地物遮蔽点的数量；
[0116]
s52，在所述平面上，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角；
[0117]
s53，对所述方位n上的m个地物遮蔽点的遮蔽角进行比较，取其中最大值作为所述方位n的遮蔽角。
[0118]
可选的，所述利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
[0119]
s521，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到第一夹角和第二夹角；
[0120]
所述第一夹角为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，所述第二夹角为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0121]
所述遮蔽角计算模型为：
[0122][0123]
其中，d为雷达天线顶点到地物遮蔽点顶点的距离，h为雷达天线架高，r为地球半径，a为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，γ为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0124]
s522，对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0125]
可选的，所述对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：
[0126]
s5221，对所述遮蔽角计算模型进行解算，得到第一夹角a和第二夹角γ；
[0127][0128][0129]
s5222，对所述第一夹角a和第二夹角γ进行处理，得到方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角：
[0130][0131]
其中β为方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0132]
可选的，所述以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线，包括：
[0133]
s61，以雷达天线中心位置为圆心，在n个方位绘制n条射线；
[0134]
s62，在每条射线上标出当前方位上的遮蔽角；
[0135]
s63，将n个方位上的n个遮蔽角连接形成闭合曲线，得到遮蔽角闭合曲线。
[0136]
实施例二
[0137]
本发明设计了一种仿真系统中雷达遮蔽角图的绘制方法，具体实现步骤如下：
[0138]
1.根据输入的雷达天线中心位置及雷达天线高度信息，得到观测点的坐标(也可直接从想定中的实体装备参数中提取雷达天线中心位置及天线高度信息)。以a度为方位角(φ)的分辨率(该分辨率可设置，建议设置区间为[0.1,10])，从该观测点向四周发射出条射线，正北方向的射线作为方位角的0
°
，方位顺时针增加，依次为
[0139]
2.根据高精度地形数据计算第一个方位(0
°
方位)上第一个地物遮蔽点(在此方位上与天线中心距离为δ(δ大小可调整，建议范围为雷达探测半径的0.0001～0.1倍之间)的经纬位置点所对应的地物顶点，若该顶点海拔高度低于天线中心海拔高度，则此处遮蔽角0，可认为没有遮蔽，若该顶点海拔高度高于天线中心高度，则按后续公式进行计算)的遮蔽角，遮蔽角为图2中的β，单位为度(
°
)；h为阻挡地物的高度，单位为km；h为天线离地面的高度(即架高)，单位为km；r为测站到地物的斜距，单位为km。
[0140]
已知天线中心位置为c(latc,lonc,altc)，设在某一个方位(θ
°
方位)上第一个地物遮蔽点位置a与天线中心距离为δ，位置a(lata，lona，alta)计算过程如下：
[0141]
a)将c的坐标转换到enu(东北天坐标系，原点向东为x轴，原点向北为y轴，原点指向天为z轴)坐标系下，得到c的enu坐标(ce,cn,cu)；
[0142]
b)根据a在c的0
°
方位上距离δ，可得a的enu坐标(ae,an,au)，其中ae＝ce+δsinθ，an＝cn+δcosθ，au＝cu；
[0143]
c)将a的enu坐标转换回经纬高，得到a的位置(lata，lona，alta)。
[0144]
其中alta为所述方位的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值。
[0145]
3.在所求方位上取与地表垂直的截面，即雷达天线顶点、地物遮蔽点顶点以及地心连线所在的平面，得到如图3所示，β为待求的遮蔽角。从三角形内角和原理可推导出β＝180-90-α-γ＝90-α-γ。其中α、γ为由雷达天线顶点、地物遮蔽点顶点、地心组成的三角形的两个内角，三角形的三条边长都为已知数，可通过余弦定理求得，从而求得当前遮蔽点的遮蔽角，计算过程如下：
[0146][0147]
其中，d为雷达天线顶点到地物遮蔽点顶点的距离，h为雷达天线架高，r为地球半径，a为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，γ为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；
[0148][0149][0150]
所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角为：
[0151][0152]
其中β为方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。
[0153]
4.沿此方位上外推寻找下一个地物遮蔽点顶点，并根据第3步骤中的原理计算下一个遮蔽点的遮蔽角β
ni
,n为当前方位的编号，一直到雷达探测范围边界处，将所有的β
ni
进行比较，取其中最大值作为此方位上的遮蔽角βn。
[0154]
5.根据第1步骤中划分的方位情况，重复第2、第3、第4步骤进行下一个方位上的遮蔽角计算，直至所有方位上的遮蔽角均计算完成，将所有方位上的遮蔽角存入集合a。
[0155]
6.以雷达所在位置为圆心，每隔a
°
绘制一条射线，射线所指方向代表距离正北方向a
°
方位，射线的长度大于集合a中遮蔽角的最大值β
max
，建议范围为β
max
的1～1.5倍，在射线上标出当前方位上的遮蔽角βn，将所有射线上的βn点连接形成闭合曲线，得到遮蔽角闭合曲线，如图4所示。
[0156]
7.若需要高精度的遮蔽角效果绘制，将分辨率α值调小一些，若追求绘制效率，不需要进行高精度包络绘制，将α值调大一些即可。
[0157]
实施例三
[0158]
请参阅图5，图5是本发明实施例公开的一种雷达遮蔽角图绘制装置的示意图。其中，图5所描述的雷达遮蔽角图绘制装置应用于雷达仿真系统中，辅助仿真系统操作人员进行部署分析，高效、准确地完成装备部署，本发明实施例不做限定。如图5所示，该雷达遮蔽角图绘制装置可以包括以下操作：
[0159]
s301，信息获取模块，用于获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；
[0160]
s302，坐标获取模块，用于对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；
[0161]
s303，方位设置模块，用于根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整数；
[0162]
s304，地物顶点高度信息计算模块，用于在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；
[0163]
s305，遮蔽角计算模块，用于如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角；
[0164]
s306，遮蔽角绘制模块，用于以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。
[0165]
实施例四
[0166]
请参阅图6，图6是本发明实施例公开的另一种雷达遮蔽角图绘制装置的示意图。其中，图6所描述的雷达遮蔽角图绘制装置应用于雷达仿真系统中，辅助仿真系统操作人员进行部署分析，高效、准确地完成装备部署，本发明实施例不做限定。如图6所示，该雷达遮蔽角图绘制装置可以包括以下操作：
[0167]
存储有可执行程序代码的存储器s401；
[0168]
与存储器s401耦合的处理器s402；
[0169]
处理器s402调用存储器s401中存储的所述可执行程序代码，用来执行如实施例一和实施例二所描述的雷达遮蔽角图绘制方法。
[0170]
实施例五
[0171]
本发明实施例公开了一种计算机可存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机指令，其中，该计算机指令被调用时，用来执行如实施例一和实施例二所描述的雷达遮蔽角图绘制方法。
[0172]
以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0173]
通过以上的实施例的具体描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(read-only memory，rom)、随机存储器(random access memory，ram)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、一次可编程只读存储器(one-time programmable read-only memory，otprom)、电子抹除式可复写只读存储器(electrically-erasable programmable read-only memory，eeprom)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够
用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
[0174]
最后应说明的是：本发明实施例公开的一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述方法包括：s1，获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；s2，对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；s3，根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整数；s4，在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n上直至雷达探测边界的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；s5，如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n上在此地物顶点处的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n在此地物顶点处的遮蔽角，将方位n延长线与雷达探测边界所交线段上所有地物顶点处遮蔽角中的最大值作为此方位上的遮蔽角；s6，以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。2.根据权利要求1所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，包括：s31，设置方位角的分辨率；s32，设置所述观测点的正北方向为第一方位，所述第一方位的方位角为0
°
；s33，根据所述观测点的坐标信息，从所述观测点向四周发射n条射线，相邻两条射线的间隔为所述分辨率，方位顺时针增加，得到n个方位。3.根据权利要求1所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值，包括：s41，将所述雷达天线中心位置信息c(latc,lonc,altc)转换到东北天坐标系，得到所述雷达天线中心位置的东北天坐标系坐标(c
e
,c
n
,c
u
)；s42，获取所述方位n的第一个地物遮蔽点与天线中心的距离δ；s43，对所述距离δ进行处理，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(a
e
,a
n
,a
u
)，其中a
e
＝c
e
+δsinθ，a
n
＝c
n
+δcosθ，a
u
＝c
u
，θ为所述方位n对应的方位角；s44，将所述方位n的第一个地物遮蔽点的东北天坐标系坐标(a
e
,a
n
,a
u
)转换为经纬坐标，得到所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置坐标(lata，lona，alta)，其中alta为所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值。4.根据权利要求1所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角，包括：s51，在所述方位n上获取雷达天线顶点、第i个地物遮蔽点顶点和地心连线所在的平面，i＝1,2,
…
,m，m为地物遮蔽点的数量；s52，在所述平面上，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角；s53，对所述方位n上的m个地物遮蔽点的遮蔽角进行比较，取其中最大值作为所述方位n的遮蔽角。
5.根据权利要求4所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：s521，利用遮蔽角计算模型，对第i个地物遮蔽点高度信息和天线与地物遮蔽点顶点的距离信息进行处理，得到第一夹角和第二夹角；所述第一夹角为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，所述第二夹角为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；所述遮蔽角计算模型为：其中，d为雷达天线顶点到地物遮蔽点顶点的距离，h为雷达天线架高，r为地球半径，a为地心与地物遮蔽点顶点连线和地心与雷达天线顶点连线之间的夹角，γ为地物遮蔽点顶点与地心连线和地物遮蔽点顶点与雷达天线顶点连线之间的夹角；s522，对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。6.根据权利要求5所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述对所述第一夹角和第二夹角进行处理，得到所述方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角，包括：s5221，对所述遮蔽角计算模型进行解算，得到第一夹角a和第二夹角γ；s5221，对所述遮蔽角计算模型进行解算，得到第一夹角a和第二夹角γ；s5222，对所述第一夹角a和第二夹角γ进行处理，得到方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角：其中β为方位n上第i个地物遮蔽点的遮蔽角。7.根据权利要求1所述雷达遮蔽角图绘制方法，其特征在于，所述以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线，包括：s61，以雷达天线中心位置为圆心，在n个方位绘制n条射线；s62，在每条射线上标出当前方位上的遮蔽角；s63，将n个方位上的n个遮蔽角连接形成闭合曲线，得到遮蔽角闭合曲线。8.一种雷达遮蔽角图绘制装置，其特征在于，所述装置包括：信息获取模块，用于获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息；坐标获取模块，用于对所述雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息进行处理，得到观测点的坐标信息；方位设置模块，用于根据所述观测点的坐标信息，进行方位设置，得到n个方位，n为整
数；地物顶点高度信息计算模块，用于在任意方位n，n＝1,2,
…
,n，计算所述方位n的第一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度值；遮蔽角计算模块，用于如果所述地物顶点高度值小于所述雷达天线高度信息中的高度值，则所述方位n的遮蔽角为0，如果所述地物顶点高度值大于所述雷达天线高度信息中的高度值，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算所述方位n的遮蔽角；遮蔽角绘制模块，用于以雷达天线中心位置为圆心，对所述n个方位的n个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。9.一种雷达遮蔽角图绘制装置，其特征在于，所述装置包括：存储有可执行程序代码的存储器；与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的雷达遮蔽角图绘制方法。10.一种计算机可存储介质，其特征在于，所述计算机可存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于如权利要求1-7任一项所述的雷达遮蔽角图绘制方法。

技术总结
本发明公开了一种雷达遮蔽角图绘制方法及装置，该方法包括：获取雷达天线中心位置信息和雷达天线高度信息，得到观测点的坐标信息；根据观测点的坐标信息，进行方位设置，得到N个方位，N为整数；计算任意方位n延长线与雷达探测边界所交线段上的每一个地物遮蔽点的经纬位置点所对应的地物顶点高度信息；如果地物顶点高度信息小于所述雷达天线高度信息，则此地物顶点处的遮蔽角为0，没有遮蔽，如果地物顶点高度信息大于所述雷达天线高度信息，则利用预设的遮蔽角计算模型，计算此地物顶点处的遮蔽角，当前线段上所有遮蔽角中的最大值作为此方位线上的遮蔽角；以雷达天线中心位置为圆心，对所述N个方位的N个遮蔽角进行绘制，得到遮蔽角闭合曲线。遮蔽角闭合曲线。遮蔽角闭合曲线。


技术研发人员：黄燕 秦玲 闫飞 宋元杰 孟龙龙 刘涛 张艳丽
受保护的技术使用者：北京华如科技股份有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/23