HotZ-雷達(dá)原理與系統(tǒng)-第七章 角度測量

第七章角度測量第一節(jié)概述測角的物理基礎(chǔ)：電波在均勻介質(zhì)中傳播的直線性，雷達(dá)天線的方向性。測角的性能參數(shù)：測角范圍、測角速度、測角精度或準(zhǔn)確度、角分辨力。測角的方法：相位法，振幅法。天線對于不同方向到達(dá)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(jìn)行測角利用相位響應(yīng)進(jìn)行測角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)。只描述主瓣區(qū)內(nèi)只描述主瓣θ0.5之內(nèi)主，副瓣P(guān)201，圖7.11第二節(jié)測角方法及其比較§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實(shí)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。測角原理當(dāng)時：測角誤差與多值性問題測角誤差當(dāng)，此時，可能超出2π，實(shí)際讀數(shù)解決方法三天線測角習(xí)題一雷達(dá)系統(tǒng)采用三天線法測角，已知：雙天線測角精度低于三天線測角原理：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。測角方法：最大信號法，等信號法。§7.2.2振幅法測角最大信號法天線掃描過程中收到最強(qiáng)回波時，天線所在指向?yàn)槟繕?biāo)方向。特點(diǎn)：精度差，20％θ0.5

，不能判別誤差方向，但靈敏度高，能充分利用信號能量。等信號法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，兩波束收到回波信號相等，交疊軸方向即為目標(biāo)方向。特點(diǎn)：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。實(shí)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(dá)波束通常以一定的方式依次照射給定空域，以進(jìn)行目標(biāo)探測和目標(biāo)坐標(biāo)測量?！?.3.1波束形狀和掃描方法θ0.5特點(diǎn)：同時測距離、方位、俯仰；方位、俯仰波束窄；掃描速度慢。用途：火控掃描方式：扇形波束特點(diǎn)：方位窄、俯仰寬，或相反；掃描速度快。用途：警戒可測R、α，但β不可測θα0.5θβ0.5掃描方式：扇形波束（余割平方型）特點(diǎn)：同高度上目標(biāo)回波強(qiáng)度相同

用途：搜索、警戒、地面測繪HRβ機(jī)械掃描整體運(yùn)動：笨重，掃描速度低反射面運(yùn)動：笨重，掃描速度高饋源變動：更輕，掃描速度更高天線掃描方式電掃描相位掃描，頻率掃描，時間延遲法特點(diǎn)：掃描速度很高，波速控制靈活缺點(diǎn)：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激勵相位，從而實(shí)現(xiàn)電掃描?；驹砟繕?biāo)§7.4.4高度測量方法：由目標(biāo)斜距和仰角得到，并考慮大氣折射第五節(jié)自動測角的原理和方法作用：目標(biāo)精確定位應(yīng)用：空中交通管制、防空火控、衛(wèi)星跟蹤自動測距時間鑒別器自動測角角誤差鑒別器原理：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(yùn)動，使天線軸線對準(zhǔn)目標(biāo)。圓錐掃描自動測角單脈沖自動測角§7.5.1圓錐掃描自動測角系統(tǒng)目標(biāo)方向x方位y仰角等信號軸Aφ0波束中心波束截面波束中心運(yùn)動軌跡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。A目標(biāo)回波信號強(qiáng)弱變化規(guī)律φ0/ωs2π/ωs順序波瓣測角法ωsx方位y仰角等信號軸ABCD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(qiáng)弱變化，圓錐掃描時，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描頻率ωs，調(diào)制深度取決于目標(biāo)偏離等信號軸方向的大小，起始相位由目標(biāo)偏離等信號軸的方向來決定?！?.5.2