[發明專利]雙通道單脈沖雷達跟蹤動態目標飛行器實時相位標校方法

在審

• 申請號: 201410646061.5
• 申請日: 2014-11-15
• 公開（公告）號: CN104391280A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 魏連魁;劉杰;陳小剛;胡金輝;黃珂;蔡瑾曜;李新星
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63680部隊
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S13/68
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭

技術領域

本發明涉及一種雙通道單脈沖雷達跟蹤動態目標飛行器實時相位標校方法，屬于航天測控技術領域。

背景技術

雙通道單脈沖跟蹤體制具有跟蹤精度高、數據率高、作用距離遠、抗干擾能力強等優點，因而在船載和陸基測控雷達中廣泛應用。根據雙通道單脈沖跟蹤體制的設計原理，保證和差通道的相位一致性是解調出正確角誤差的必要條件。因此所有雙通道單脈沖雷達在跟蹤前都必須進行相位標校得到和差通道的相位差，并在跟蹤時進行修正。若相位標校不準確，將直接影響雷達的跟蹤精度和測角精度。

目前，單脈沖雷達相位標校采用對塔標校或對同步星標校的方法提前得到和差通道相位差，而非實時獲取。這種方法有如下缺點：

一是對外部條件依賴度高。無論是對塔標校還是對同步星標校，都依賴于標校塔、同步星、校零變頻器、信號源等外部設施或設備。若在準備過程中這些外部設施或設備出現故障，相位標校將無法進行。這就增加了雷達系統的完成跟蹤的風險。

二是對雷達系統設備穩定性要求較高，對設備故障容忍度低。按照當前的相位標校方法，要求在正式跟蹤前雷達系統設備必須工作穩定，不能發生設備故障，這樣提前得到的相位在正式跟蹤時才能夠使用，若在此期間發生設備故障，在解決故障時更換了零部件或電纜，則提前得到的相位將無法使用。

三是相位標校需要提前準備，跟蹤前需要完成本次跟蹤頻點的相位標校，否則將無法完成對該頻點的跟蹤。無法在應急情況下快速實現對陌生頻點目標飛行器的跟蹤。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種雙通道單脈沖雷達跟蹤動態目標飛行器實時相位標校方法，它能夠解決以往雙通道單脈沖雷達需在跟蹤前提前利用靜態模擬目標進行相位標校，無法在跟蹤動態目標飛行器過程中實時進行相位標校的問題。

本發明的目的是這樣實現的：

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、創新性的實現了在跟蹤動態目標過程中進行相位標校，解決了以往只能對靜態目標進行相位標校的限制，豐富了相位標校的手段；

2、首次將差分算法應用于相位標校領域，使相位標校不再依賴于條件苛刻效率低下的遍歷算法，提升了相位標校的速度，減少了碼頭對塔標校的工作量，提高了任務準備工作效率；

3、不依賴任何外部條件，對設備適應能力強，跟蹤前不需要進行任何相位準備工作。只要有準確的軌道預報數據便可在動態目標出地平后20s內得出正確的滿足系統指標要求的跟蹤相位，可應對各種設備故障對跟蹤相位造成的影響，尤其是解決了應急測控亟需解決的跟蹤相位需預先準備的難題。

具體實施方式

本發明一種雙通道單脈沖雷達跟蹤動態目標飛行器實時相位標校方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、預先準備工作

1.1、確保方位俯仰型雙通道單脈沖雷達的跟蹤和路、跟蹤差路工作正常；

1.2、通過軌道根數、理論彈道等方式為方位俯仰型雙通道單脈沖雷達提供準確的軌道預報數據，并實時的發送給方位俯仰型雙通道單脈沖雷達；

1.3、動態目標飛行器工作頻點已知；

步驟二、獲取不同時刻的數據

2.1、動態目標飛行器與雷達天線之間保持通視；

2.2、雷達天線主瓣大致對準動態目標飛行器，并且目標飛行器處于天線的主瓣波束范圍內；

2.3、任意轉動雷達天線的方位、俯仰角度，并確保目標飛行器始終處于天線主瓣波束范圍內，在同一時刻采集天線方位俯仰角度數據、方位俯仰角誤差數據、軌道預報數據；

2.4、重復步驟2.3，對不同時刻采集的數據進行存儲；

步驟三、對跟蹤和路與跟蹤差路之間的相位偏差進行標校

不同時刻雷達天線電軸相對目標不同位置可用極坐標（θ，φ）表示，θ即為目標偏離天線電軸方向的任一空間角，φ是天線軸與目標構成的平面與水平的夾角，其中方位方向偏開角度為???????????????????????????????????????????????，俯仰方向偏開角度為；

根據雙通道單脈沖解調原理可以解得：

???????????（1）

式中表示方位方向上的角誤差電壓，表示俯仰方向上的角誤差電壓，?k表示角誤差增益，為和差通道相位差，可以看出當或時，即和、差信道的相位移不一致時,將使和均有兩部分組成,第2項即為交叉耦合項。