基于多普勒频移解算目标距离,航向,航速,方位时,已知某一时刻我船的经纬度和接收到目标信号的频率(单位Hz)以及目标此时位于我船的舷角,生成matlab代码
时间: 2024-05-05 08:21:01 浏览: 139
matlab_目标多普勒调制算法,能有效看出目标多普勒频移
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假设目标为静止不动的,可以使用多普勒频移公式计算目标距离、速度和方位角:
$$f_d = \frac{2v\cos\theta}{\lambda}$$
其中,$f_d$为接收到的多普勒频移,$v$为目标速度,$\theta$为目标舷角(即目标相对于船头的偏角),$\lambda$为信号波长。
目标距离可以使用雷达公式计算:
$$R = \frac{c}{2f_c}(t_r - t_s)$$
其中,$R$为目标距离,$c$为光速,$f_c$为发射频率,$t_r$为接收时间,$t_s$为发射时间。
航向可以使用两个时间点的经纬度计算:
$$\psi = \tan^{-1}\frac{\sin(\Delta\lambda)\cos(\phi_2)}{\cos(\phi_1)\sin(\phi_2) - \sin(\phi_1)\cos(\phi_2)\cos(\Delta\lambda)}$$
其中,$\psi$为航向角,$\phi_1$和$\phi_2$为两个时间点的纬度,$\Delta\lambda$为两个时间点的经度差。
航速可以使用两个时间点的距离和时间计算:
$$v_c = \frac{R}{\Delta t}$$
其中,$v_c$为船速,$\Delta t$为两个时间点的时间差。
以下是基于上述公式的matlab代码:
```matlab
% 输入参数
fc = 9e9; % 发射频率
f = 9.05e9; % 接收频率
lambda = 3e8 / fc; % 波长
phi1 = 30; % 起始纬度
phi2 = 31; % 结束纬度
delta_lambda = 2; % 经度差
tr = 0.1; % 接收时间
ts = 0; % 发射时间
theta = 30; % 目标舷角
c = 3e8; % 光速
% 计算目标速度
vd = (f - fc) * lambda / 2 / cosd(theta);
% 计算目标距离
R = c / 2 / fc * (tr - ts);
% 计算航向角
psi = atan2d(sind(delta_lambda) * cosd(phi2), cosd(phi1) * sind(phi2) - sind(phi1) * cosd(phi2) * cosd(delta_lambda));
% 计算船速
vc = R / tr;
% 输出结果
disp(['目标速度:' num2str(vd) ' m/s']);
disp(['目标距离:' num2str(R) ' m']);
disp(['航向角:' num2str(psi) ' deg']);
disp(['船速:' num2str(vc) ' m/s']);
```
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