[發明專利]一種用于單波束機械掃描雷達測量目標方位角的方法

無效

• 申請號: 201010196685.3
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101887120A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 謝俊好;馮曉東;袁業術;李紹濱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S13/46
• 分類號: G01S13/46;G01S13/90;G01S7/41
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及雷達、通訊技術領域，具體涉及一種用于單波束機械掃描雷達測量目標方位角的方法。

背景技術

單波束機械掃描雷達往往用于新體制成像雷達逆合成孔徑雷達(ISAR)的探測通道、搜索雷達以及環視雷達中，其傳統測角方法采用振幅法，包括最大信號法，過門限檢測法等。最大信號法就是逐一比較回波強度，取其中幅度最大值為方位估計中心，該方法實現簡單，但由于波束最大值附近平坦測角精度也會降低，同時逐一比較也使得計算量顯著增加；過門限檢測法是最大信號法用于自動測角時的一種實現方法，其基本思路是利用天線的對稱性，以回波信號高于和低于檢測門限時兩個方位的平均值作為方位估計中心，同樣存在計算量大的缺點，同時噪聲的隨機性對檢測點也有較大影響。

現代雷達系統中，特別是ISAR探測通道模式下，精確的方位信息將有助于成像模式下的天線的快速定位，數據段的快速選取，減少無目標時段的冗余數據，以提高數據處理的實時性。對后期的目標跟蹤，航跡外推都是至關重要的。但傳統單波束機械掃描雷達測角精度卻一直得不到提高，現代信號處理采用正交雙通道處理，經相參積累后能得到高信噪比回波，使得具有較高測角精度的單脈沖法在搜索探測雷達中的應用成為可能。

單脈沖技術采用的是同時波瓣法，其最顯著的優點是其測角精度高，目前廣泛應用于相控陣雷達，以及現代精密跟蹤雷達。對于單波束機械掃描雷達，單脈沖技術并不能直接應用，需要適當的改進。

發明內容

為了解決現有的單波束機械掃描雷達測角精度不高及運算量大的問題，本發明提供了一種用于單波束機械掃描雷達測量目標方位角的方法。

本發明的一種用于單波束機械掃描雷達測量目標方位角的方法，它包括如下步驟：

步驟一：利用單波束機械掃描雷達獲取回波信號，進而進行目標檢測；

步驟二：在檢測到有目標存在的方位角范圍內，取方位角間隔為雷達天線主瓣寬度2θ_k的任意兩個回波脈沖作為單脈沖技術測角所需的兩個波束；

步驟三：分別以步驟二中所取的兩個方位上的回波脈沖為中心，并分別與所述每個回波脈沖相鄰的P個脈沖進行相參積累，并定義所述的一個回波脈沖所在的方位值為θ_i，另一個回波脈沖所在的方位值為θ_i+2θ_k，然后獲取方位值為θ_i時所探測的目標的二維像回波強度F(θ_i)和方位值為θ_i+2θ_k時所探測的目標的二維像回波強度F(θ_i+2θ_k)，其中，P為自然數；

步驟四：根據所獲得的兩個方位角上目標的二維像回波強度計算所述兩個方位角上目標的和信號強度F_∑(θ)＝F(θ_i)+F(θ_i+2θ_k)、差信號強度F_Δ(θ)＝F(θ_i)-F(θ_i+2θ_k)以及和差比值

步驟五：利用查表法查找和差比值k所對應的誤差偏角δθ，獲取目標方位角θ_T＝θ_i+θ_k+δθ。

本發明的有益效果為：本發明提供了一種基于單脈沖技術的用于單波束機械掃描雷達測角的新方法；本發明引入了單脈沖技術，提高了測量精度；本發明可以從檢測到目標的多個波束中，任意選取兩個相隔2θ_k的波束即可構成單脈沖測角所需要的兩個波束，使得測角時處理更加靈活，并通過查表即可獲取兩個波束相應的方位角，而不需要像最大信號法和門限檢測法那樣逐一比較回波強度，獲取最大值，或者出現低于門限的值才能確定方位，使得計算量小；本發明避免了最大信號法測角時由于目標起伏變化等因素可能會導致的方向圖頂部失真，而造成測量值偏離實際方位而產生測角誤差的情況，利用單脈沖技術測角具有較好的穩定性。

附圖說明