HotZ-雷達原理與系統(tǒng)-第七章角度測量

1、天線對于不同方向到達的電磁波具天線對于不同方向到達的電磁波具有不同的振幅和相位的響應(yīng)有不同的振幅和相位的響應(yīng)利用振幅響應(yīng)進行測角利用振幅響應(yīng)進行測角利用相位響應(yīng)進行測角利用相位響應(yīng)進行測角一般性質(zhì)一般性質(zhì)典型函數(shù)典型函數(shù)余弦函數(shù)、高斯函數(shù)、辛克函數(shù)。余弦函數(shù)、高斯函數(shù)、辛克函數(shù)。只描述主瓣區(qū)內(nèi)只描述主瓣區(qū)內(nèi)只描述主瓣只描述主瓣0.5之內(nèi)之內(nèi)主，副瓣主，副瓣P(guān)201，圖，圖7.117.2.1 相位法測角相位法測角利用多個天線所接收到的回波信號間的相位差測角利用多個天線所接收到的回波信號間的相位差測角實現(xiàn)方法：將兩天線收到的高頻信號與同一本振差實現(xiàn)方法：將兩天線收到的高頻信號與同一本振差頻后在中頻

2、上比相。頻后在中頻上比相。當(dāng)當(dāng) 時：時：測角誤差測角誤差當(dāng)當(dāng) ，此時，此時 ， 可能超出可能超出2，實際讀數(shù)實際讀數(shù)解決方法解決方法三天線測角三天線測角雙天線測角精度低于三天線雙天線測角精度低于三天線7.2.2 振幅法測角振幅法測角天線掃描過程中收到最強回波時，天線掃描過程中收到最強回波時，天線所在指向為目標(biāo)方向。天線所在指向為目標(biāo)方向。特點：精度差，特點：精度差，200.5 ，不，不能判別誤差方向，但靈敏度高，能判別誤差方向，但靈敏度高，能充分利用信號能量。能充分利用信號能量。利用兩個相同且部分重疊的波束。當(dāng)利用兩個相同且部分重疊的波束。當(dāng)目標(biāo)位于兩波束交疊軸處時，兩波束目標(biāo)位于兩波束交疊軸

3、處時，兩波束收到回波信號相等，交疊軸方向即為收到回波信號相等，交疊軸方向即為目標(biāo)方向。目標(biāo)方向。特點：精度高，可判別大小、方向，靈敏度有損失；特點：精度高，可判別大小、方向，靈敏度有損失；不受起伏影響，抗干擾好；精度提高一個數(shù)量級。不受起伏影響，抗干擾好；精度提高一個數(shù)量級。實現(xiàn)方法：同時波瓣法、順序波瓣法實現(xiàn)方法：同時波瓣法、順序波瓣法雷達波束通常以一定的方式依次照射給定空域，以進雷達波束通常以一定的方式依次照射給定空域，以進行目標(biāo)探測和目標(biāo)坐標(biāo)測量。行目標(biāo)探測和目標(biāo)坐標(biāo)測量。7.3.1 波束形狀和掃描方法波束形狀和掃描方法0.5特點：同時測距離、方位、俯仰；特點：同時測距離、方位、俯仰；

4、方位、俯仰波束窄；方位、俯仰波束窄； 掃描速度慢。掃描速度慢。用途：火控用途：火控掃描方式：掃描方式：特點：方位窄、俯仰寬，或相反；特點：方位窄、俯仰寬，或相反； 掃描速度快。掃描速度快。用途：警戒用途：警戒可測可測 R、，但，但不可測不可測0.50.5掃描方式：掃描方式：特點：同高度上目標(biāo)回波強度相特點：同高度上目標(biāo)回波強度相同同 用途：搜索、警戒、地面測繪用途：搜索、警戒、地面測繪HR整體運動：笨重，掃描整體運動：笨重，掃描速度低速度低反射面運動：笨重，掃反射面運動：笨重，掃描速度高描速度高饋源變動：更輕，掃描饋源變動：更輕，掃描速度更高速度更高天線掃描方式天線掃描方式相位掃描，頻率掃描，

5、時間延遲法相位掃描，頻率掃描，時間延遲法特點：掃描速度很高，波速控制靈活特點：掃描速度很高，波速控制靈活缺點：波束寬度展寬，天線增益減小，系統(tǒng)復(fù)雜缺點：波束寬度展寬，天線增益減小，系統(tǒng)復(fù)雜在陣列天線元采用控制移相器相移量的方法在陣列天線元采用控制移相器相移量的方法改變激勵相位，從而實現(xiàn)電掃描。改變激勵相位，從而實現(xiàn)電掃描。目標(biāo)目標(biāo)自動測距自動測距 時間鑒別器時間鑒別器自動測角自動測角 角誤差鑒別器角誤差鑒別器圓錐掃描自動測角圓錐掃描自動測角單脈沖自動測角單脈沖自動測角目標(biāo)方向目標(biāo)方向x 方位方位y 仰角仰角等信號軸等信號軸A0波束中心波束中心波束截面波束截面波束中心波束中心運動軌跡運動軌跡天線

6、最大輻射方向偏離等信天線最大輻射方向偏離等信號軸號軸OO，當(dāng)波束以一定角，當(dāng)波束以一定角速度速度s繞軸繞軸OO旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)時， OB在空間畫出一個圓錐，在空間畫出一個圓錐，故稱圓錐掃描。故稱圓錐掃描。A目標(biāo)回波信號強弱變化規(guī)律目標(biāo)回波信號強弱變化規(guī)律0/s2/s順序波瓣測角法順序波瓣測角法sx 方位方位y 仰角仰角等信號軸等信號軸ABCD目標(biāo)偏離等信號軸時，掃描過程中回目標(biāo)偏離等信號軸時，掃描過程中回波信號幅度會產(chǎn)生強弱變化，圓錐掃波信號幅度會產(chǎn)生強弱變化，圓錐掃描時，輸出信號近似為正弦波調(diào)制的描時，輸出信號近似為正弦波調(diào)制的脈沖串，其調(diào)制頻率為天線的圓錐掃脈沖串，其調(diào)制頻率為天線的圓錐掃描頻率描頻率s，調(diào)制深度取決于目標(biāo)偏離，調(diào)制深度取決于目標(biāo)偏離等信號軸方向的大小，起始相位由目等信號軸方