[發明專利]立體基線寬頻帶微波輻射源測向裝置及測向方法

無效

• 申請號: 200710072480.2
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN101109799A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 司偉建;初萍;司錫才;曲志昱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S3/46
• 分類號: G01S3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種探測技術，更確切的說屬被動雷達探測技術領域。

背景技術

現代雷達系統的工作頻率范圍很寬，對雷達探測技術提出了更高的要求，因此反輻射導引頭必須有寬的頻率覆蓋范圍，而且隨著復合制導方式的出現，對導引頭天線盤上天線陣元的擺放形式也提出了更靈活的要求。但現有的長短基線等測向方法需要較小的天線陣元間距來保證輻射源信號的頻率高端的無模糊測向，由于天線陣元本身的物理尺寸的限制而不能實現天線陣元之間較小間距的擺放，繼而無法實現輻射源信號的頻率高端無模糊測向；而且長短基線等測向方法在實現二維測向時需構成L型天線陣，其擺放形式單一，這可能與復合制導方式中其他制導模式的天線陣元或傳感器的位置發生沖突。

發明內容

本發明的目的在于向寬頻帶被動雷達導引頭提供一種快速、精確、易于實現的立體基線寬頻帶的微波輻射源測向裝置。本發明的目的還在于提供一種基于立體基線寬頻帶微波輻射源測向裝置的測向方法。

本發明的目的是這樣實現的：由六個天線陣元、高頻組件、瞬時測頻接收機、混頻器、中頻放大器、本振源、A/D轉換器、數字接收機和信號處理器組成，微波輻射源發出的微波信號經過其中一個天線陣元接收，經過瞬時測頻接收機，測得頻率信息送入信號處理器參與解算；微波輻射源發出的微波信號經過另五個天線陣元接收，五個天線陣元后面接高頻組件，經高頻組件濾除帶外噪聲的微波信號，與由信號處理器控制本振源產生的與微波信號頻率有固定頻差的本振信號一起輸入混頻器，混頻器產生的固定中心頻率的中頻信號輸入到中頻放大器，經中頻放大器放大后的中頻信號輸入到A/D轉換器進行模數轉換，與A/D轉換器相連的數字接收機將微波輻射源的相位信息輸入到信號處理器，然后結合輸入到信號處理器的頻率信息，采用本發明所提出的立體基線測向算法在信號處理器解算出微波輻射源的方位角和俯仰角，然后由信號處理器輸出微波輻射源的方位角和俯仰角。

本發明的裝置還可以包括這樣一些特征：

1、所述的天線是雙臂平面螺旋天線或其他形式寬頻帶天線。

2、所述的天線陣元為六個，其中用于測向的五個天線陣元沿天線盤擺放成均勻圓陣的形式(或其他任意形式，可以根據實際天線盤尺寸及實際工作要求進行調整)，天線陣元的中心到天線盤圓心的距離為輻射源最短波長的幾倍至十幾倍；與瞬時測頻接收機相連的天線陣元可擺放到天線盤圓心。

本發明的基于立體基線寬頻帶微波輻射源測向裝置的測向方法是：任意選取五個天線陣元中的三個天線陣元構成第一組天線陣，選取五個天線陣元中的不完全相同的三個天線陣元構成第二組天線陣，依此類推；根據微波輻射源的相位差與微波輻射源的方位角和俯仰角之間的關系進行解算，每組天線陣解得多對方位角和俯仰角的值，對各組天線陣解得的多對方位角和俯仰角進行比較，找出一定誤差范圍內相近的一對方位角和俯仰角的值，即為微波輻射源的來向，最終實現寬頻帶范圍內微波輻射源的方位角和俯仰角無模糊的同時高精度測向。

本發明為立體基線寬頻帶微波輻射源測向裝置，該裝置運用本發明提出的立體基線測向算法，即任意選取五個天線陣元中的三個天線陣元構成第一組天線陣，選取五個天線陣元中的不完全相同的三個天線陣元構成第二組天線陣，依此類推；然后根據天線陣元接收的微波輻射源的相位差與微波輻射源的方位角和俯仰角之間的關系進行解算，每組天線陣解得多組方位角和俯仰角的值，對各組天線陣解得的方位角和俯仰角進行比較，找出一定誤差范圍內相近的一組方位角和俯仰角的值，即為微波輻射源的來向，最終實現寬頻帶范圍內方位角和俯仰角無模糊的同時高精度測向。該裝置的天線陣元擺放形式靈活，可節省天線盤體積，并且該裝置結構簡單，易于工程實現。

本發明向寬頻帶被動雷達導引頭提供了一種快速、精確、易于實現的測向裝置，適用于多模復合制導導引頭，并可以探測覆蓋頻率范圍內的所有雷達系統，對其進行精確測向，還可以根據需要對移動雷達系統進行跟蹤。

本發明提出的立體基線測向裝置避免了傳感器或天線陣元之間位置的沖突，滿足了在更小體積內實現寬頻帶范圍內高精度測向的需求。

附圖說明

圖1是本發明的天線陣元相對位置示意圖；

圖2是本發明的實現框圖；

圖3是本發明立體基線測向算法的程序流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明作進一步詳細說明：