HotZ-雷达原理与系统-第七章角度测量

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1、天线对于不同方向到达的电磁波具天线对于不同方向到达的电磁波具有不同的振幅和相位的响应有不同的振幅和相位的响应利用振幅响应进行测角利用振幅响应进行测角利用相位响应进行测角利用相位响应进行测角一般性质一般性质典型函数典型函数余弦函数、高斯函数、辛克函数。余弦函数、高斯函数、辛克函数。只描述主瓣区内只描述主瓣区内只描述主瓣只描述主瓣0.5之内之内主，副瓣主，副瓣P201，图，图7.117.2.1 相位法测角相位法测角利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差频后在中频

2、上比相。频后在中频上比相。当当 时：时：测角误差测角误差当当 ，此时，此时 ， 可能超出可能超出2，实际读数实际读数解决方法解决方法三天线测角三天线测角双天线测角精度低于三天线双天线测角精度低于三天线7.2.2 振幅法测角振幅法测角天线扫描过程中收到最强回波时，天线扫描过程中收到最强回波时，天线所在指向为目标方向。天线所在指向为目标方向。特点：精度差，特点：精度差，200.5 ，不，不能判别误差方向，但灵敏度高，能判别误差方向，但灵敏度高，能充分利用信号能量。能充分利用信号能量。利用两个相同且部分重叠的波束。当利用两个相同且部分重叠的波束。当目标位于两波束交叠轴处时，两波束目标位于两波束交叠轴

3、处时，两波束收到回波信号相等，交叠轴方向即为收到回波信号相等，交叠轴方向即为目标方向。目标方向。特点：精度高，可判别大小、方向，灵敏度有损失；特点：精度高，可判别大小、方向，灵敏度有损失；不受起伏影响，抗干扰好；精度提高一个数量级。不受起伏影响，抗干扰好；精度提高一个数量级。实现方法：同时波瓣法、顺序波瓣法实现方法：同时波瓣法、顺序波瓣法雷达波束通常以一定的方式依次照射给定空域，以进雷达波束通常以一定的方式依次照射给定空域，以进行目标探测和目标坐标测量。行目标探测和目标坐标测量。7.3.1 波束形状和扫描方法波束形状和扫描方法0.5特点：同时测距离、方位、俯仰；特点：同时测距离、方位、俯仰；

4、方位、俯仰波束窄；方位、俯仰波束窄； 扫描速度慢。扫描速度慢。用途：火控用途：火控扫描方式：扫描方式：特点：方位窄、俯仰宽，或相反；特点：方位窄、俯仰宽，或相反； 扫描速度快。扫描速度快。用途：警戒用途：警戒可测可测 R、，但，但不可测不可测0.50.5扫描方式：扫描方式：特点：同高度上目标回波强度相特点：同高度上目标回波强度相同同 用途：搜索、警戒、地面测绘用途：搜索、警戒、地面测绘HR整体运动：笨重，扫描整体运动：笨重，扫描速度低速度低反射面运动：笨重，扫反射面运动：笨重，扫描速度高描速度高馈源变动：更轻，扫描馈源变动：更轻，扫描速度更高速度更高天线扫描方式天线扫描方式相位扫描，频率扫描，

5、时间延迟法相位扫描，频率扫描，时间延迟法特点：扫描速度很高，波速控制灵活特点：扫描速度很高，波速控制灵活缺点：波束宽度展宽，天线增益减小，系统复杂缺点：波束宽度展宽，天线增益减小，系统复杂7.3.3 相位扫描法相位扫描法在阵列天线元采用控制移相器相移量的方法在阵列天线元采用控制移相器相移量的方法改变激励相位，从而实现电扫描。改变激励相位，从而实现电扫描。目标目标7.4.4 高度测量高度测量自动测距自动测距 时间鉴别器时间鉴别器自动测角自动测角 角误差鉴别器角误差鉴别器圆锥扫描自动测角圆锥扫描自动测角单脉冲自动测角单脉冲自动测角7.5.1 圆锥扫描自动测角系统圆锥扫描自动测角系统目标方向目标方向

6、x 方位方位y 仰角仰角等信号轴等信号轴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运动轨迹运动轨迹天线最大辐射方向偏离等信天线最大辐射方向偏离等信号轴号轴OO，当波束以一定角，当波束以一定角速度速度s绕轴绕轴OO旋转时，旋转时， OB在空间画出一个圆锥，在空间画出一个圆锥，故称圆锥扫描。故称圆锥扫描。A目标回波信号强弱变化规律目标回波信号强弱变化规律0/s2/s顺序波瓣测角法顺序波瓣测角法sx 方位方位y 仰角仰角等信号轴等信号轴ABCD目标偏离等信号轴时，扫描过程中回目标偏离等信号轴时，扫描过程中回波信号幅度会产生强弱变化，圆锥扫波信号幅度会产生强弱变化，圆锥扫描时，输出信号近似为正弦波调制的描时，输出信号近似为正弦波调制的脉冲串，其调制频率为天线的圆锥扫脉冲串，其调制频率为天线的圆锥扫描频率描频率s，调制深度取决于目标偏离，调制深度取决于目标偏离等信号轴方向的大小，起始相位由目等信号轴方向的大小，起始相位由目标偏离等信号轴的方向来决定。标偏离等信号轴的方向来决定。7.5.2 单脉冲自动测角系统单脉冲自动测角系统同时波瓣测角法同时波瓣测角法差差 即信号相位差即信号相位差 ，反相。，反相。发射信号发射信号和信号和信号差信号差信号