雷達原理角度測量

第七章角度測量電波在均勻介質(zhì)中傳播的直線性，雷達天線的方向性。第一節(jié)概述測角的物理根底測角的性能參數(shù)：測角的方法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)利用振幅響應(yīng)進行測角利用相位響應(yīng)進行測角

測角范圍、測角速度、測角精度或準(zhǔn)確度、角分辨力。相位法、振幅法天線的方向圖一般性質(zhì)典型函數(shù)余弦函數(shù)、高斯函數(shù)、辛克函數(shù)、…P201，圖7.1半功率點位置第二節(jié)測角方法及其比較測角原理§7.2.1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

測角范圍實現(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上比相

雙端相位檢波器

測角誤差與多值性問題測角誤差實際讀數(shù)測相模糊鑒相精度提高測相精度要求盡量小測相不模糊要求盡量大矛盾！?。〗鉀Q方法三天線法測角無測角模糊測角精度差測角精度高測角模糊例：采用三天線的相位法測角設(shè)備，已知，若相位計的結(jié)構(gòu)誤差是相位計結(jié)構(gòu)誤差的兩倍，求二者的測角精度之比解：測角原理測角方法§7.2.2振幅法測角利用天線收到的回波信號幅度來做角度測量。幅度變化規(guī)律取決于天線方向圖以及天線的掃描方式。最大信號法、等信號法最大信號法天線掃描過程中收到最強回波時，天線所在指向為目標(biāo)方向靈敏度高，能充分利用信號能量優(yōu)點：缺點：精度差，20％θ0.5

，不能判別誤差方向等信號法利用兩個相同且局部重疊的波束。當(dāng)目標(biāo)位于兩波束交疊軸處時，兩波束收到回波信號相等，交疊軸方向即為目標(biāo)方向。特點：精度高(提高一個數(shù)量級)，可判別目標(biāo)偏離方向和大小；結(jié)構(gòu)復(fù)雜、靈敏度有損失實現(xiàn)方法：同時波瓣法、順序波瓣法第三節(jié)天線波束的掃描方法針狀波束雷達波束按一定方式照射給定空域，完成目標(biāo)探測和坐標(biāo)測量§7.3.1波束形狀和掃描方法θ0.5用途：火控特點：同時測距離、方位、俯仰；精度高方位、俯仰波束窄；掃描速度慢。波束形式：掃描方式：螺旋、分行、鋸齒扇形波束特點：方位窄、俯仰寬，或相反；掃描速度快?？蓽yR、α，但β不可測θα0.5θβ0.5掃描方式：圓周掃、扇掃用途：警戒波束形式：特點：相同高度上目標(biāo)回波強度相同，可同時測R、α、βHRβ用途：搜索、警戒、地面測繪收發(fā)同天線同一高度目標(biāo)回波強度不變余割平方扇形波束機械掃描§7.3.2天線掃描方式整體運動反射面運動饋源變動笨重，掃描速度低笨重，掃描速度高更輕，掃描速度更高機械掃描電掃描電掃描相位掃描、頻率掃描、時間延遲法特點：掃描速度很高，波速控制靈活缺點：波束寬度展寬，天線增益減小，系統(tǒng)復(fù)雜§7.3.3相位掃描法在陣列天線元采用控制移相器相移量的方法改變鼓勵相位，從而實現(xiàn)電掃描。相位掃描根本原理目標(biāo)§7.4.4高度測量由目標(biāo)斜距和仰角得到方法

第五節(jié)自動測角的原理和方法作用自動測距時間鑒別器自動測角角誤差鑒別器原理圓錐掃描自動測角單脈沖自動測角應(yīng)用目標(biāo)精確定位空中交通管制、防空火控、衛(wèi)星跟蹤目標(biāo)偏離軸線〔即出現(xiàn)誤差角ε〕，產(chǎn)生一個誤差電壓，其值正比于ε，極性隨偏離方向不同而改變。誤差電壓經(jīng)跟蹤系統(tǒng)變換、放大、處理后，控制天線向減小ε方向運動，使天線軸線對準(zhǔn)目標(biāo)。方法§7.5.1圓錐掃描自動測角系統(tǒng)順序波瓣測角法目標(biāo)方向天線最大輻射方向偏離等信號軸O’O，當(dāng)波束以一定角速度ωs繞軸O’O旋轉(zhuǎn)時，O’B在空間畫出一個圓錐，故稱圓錐掃描。x方位y方位等信號軸A波束中心波束截面波束中心運動軌跡A目標(biāo)回波信號強弱變化規(guī)律φ0/ωs2π/ωsωs垂直于等信號軸的波束截面位置變化示意圖φ0目標(biāo)位于等信號軸目標(biāo)回波信號強度不變目標(biāo)偏離等信號軸目標(biāo)偏離等信號軸時x方位y仰角等信號軸ABCD回波信號幅度產(chǎn)生強弱變化調(diào)制頻率為天線的圓錐掃描頻率ωs，調(diào)制深度取決于目標(biāo)偏離等信號軸的大小，起始相位由目標(biāo)偏離等信號軸的方向來決定。回波信號幅度近似為正弦波調(diào)制的脈沖串§7.5.2