[發明專利]解決球面相控陣天線跟蹤過頂盲捕目標的方法

有效

• 申請號: 202010010263.6
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN111142099B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 陳煜航;王文政;扈景召
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G01S13/66
• 分類號: G01S13/66;G01S7/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 周浩杰

1.一種自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其包括如下技術特征：

在盲捕目標的防過頂階段，根據盲捕掃描算法得到目標的捕獲點信息，利用盲捕目標的捕獲點信息形成盲捕指向；

根據盲捕指向計算坐標旋轉矢量，控制波束指向目標捕獲點；再判斷是否捕獲目標，是則開始程序引導跟蹤目標，否則重新計算坐標旋轉矢量，并控制波束指向目標捕獲點；再判斷是否滿足自跟蹤條件，是則切換到跟蹤模式，更新波束指向與差陣劃分，否則繼續程序引導跟蹤目標，重新判斷是否滿足自跟蹤條件；更新波束指向與差陣劃分后，控制系統判斷是否計算出過頂跟蹤旋轉角，是則更新坐標系旋轉矢量和波束指向與差陣劃分，否則返回重新更新波束指向；最后判斷是否結束自跟蹤，是則完成自跟蹤任務；

具體地，在目標運行軌跡未知的情況下捕獲目標的動態信息，根據捕獲目標的跟蹤點，按如下方式旋轉原坐標系：在天線陣面的激活區域投影面積內，以原坐標系z軸為中心，將盲捕跟蹤點方位角旋轉為零，再以坐標系y軸為中心旋轉坐標系，使x軸指向目標捕獲點，建立新坐標系A1；

在捕獲過程中，每次更新目標盲捕指向后需重新計算旋轉矢量，并根據新的旋轉矢量重新計算新坐標系A1，利用實時更新的目標捕獲點信息持續更新計算坐標系A1，使目標的運動軌跡在新的坐標系中始終保持低仰角狀態，直至捕獲目標；

捕獲目標后，在自跟蹤防過頂階段，利用目標的方位角及俯仰角變化率計算防過頂跟蹤旋轉角Ψ，在天線陣面的激活區域投影面積內，以新坐標系A1的x軸為中心，旋轉坐標系使y軸旋轉Ψ度，建立新的坐標系A2，實現全工作空域內無盲區跟蹤。

2.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：在球面相控陣天線球面內建立以o為原點的坐標系xzy和激活投影區域，以o為原點作波束指向P1；按照目標盲捕時的過頂處理和對盲捕目標完成自跟蹤后的過頂處理分為兩個階段實施。

3.如權利要求2所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：第一個階段為盲捕目標時的防過頂階段，其步驟如下：利用盲捕掃描算法形成目標的盲捕點指向，在球面相控陣天線激活區域投影面積內，以原坐標系z軸為中心，旋轉坐標系使盲捕點指向方位角為零度，再以y軸為中心，旋轉坐標系使x軸指向盲捕點，建立新坐標系A1；第二個階段為捕獲目標后自跟蹤時的防過頂階段，其步驟如下：利用目標的方位角及俯仰角變化率計算防過頂跟蹤旋轉角Ψ，在天線陣面激活區域投影面積內，以新坐標系A1的x軸為中心，旋轉坐標系使y軸旋轉Ψ度，建立新的坐標系A2。

4.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：新建立的坐標系中xoy平面與目標軌跡同一平面，在新建立的坐標系中子陣的方位、俯仰差陣列劃分步驟如下：設目標在新坐標系中方位角為A，俯仰角為E，子陣方位坐標在A～A+90°內取為方位差陣列正值，子陣方位坐標在A～A-90°內取為方位差陣列負值；子陣俯仰坐標在E～E+90°內取為俯仰差陣列正值，子陣俯仰坐標在A～A-90°內取為俯仰差陣列負值。

5.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：在盲捕完成后天線完成對目標自跟蹤，根據當前目標的俯仰角變化率Δφ和方位角變化率計算目標防過頂旋轉角然后根據過頂旋轉角Ψ計算新的坐標系A2的旋轉矢量，利用該旋轉矢量按如下方式旋轉坐標系A1，以x軸為中心旋轉y軸Ψ度，建立新的坐標系A2，新建立的坐標系xoy平面與目標軌跡基本處于同一平面，在此坐標系下采用傳統的方位，俯仰方式劃分差陣列。

6.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：在目標相對天線位置，按83度～90度仰角過頂的情況下，采用原坐標系，在過頂點附近，跟蹤目標俯仰角的最大角度為83度。

7.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：在目標相對天線位置按40度～83度仰角過頂的情況下，采用原坐標系，在過頂點附近，跟蹤目標俯仰角的最大角度為83度。

8.如權利要求1所述的自跟蹤過頂盲捕目標的方法，其特征在于：在目標相對天線位置按0度～40度仰角過頂的情況下，采用原坐標系，在過頂點附近，跟蹤目標俯仰角的最大角度為40度。