[發明專利]一種彈載毫米波雷達對地測高裝置

有效

• 申請號: 202010175065.5
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111337921B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 鄧文彪;殷忠良;王建偉
• 申請（專利權）人: 成都金宇防務科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/42;G01S7/41;G01S7/282;G01S7/35
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 潘桂生

本發明涉及一種彈載毫米波雷達對地測高裝置，通過將至少三個微帶天線單元以所述發射天線單元為中心點，以相同的間隔角度等距離設置，利用所述發射天線單元與所述至少三個微帶天線的相互位置的制約，所述發射天線單元根據其與所述至少三個微帶天線單元形成的雷達天線方向圖，產生中心線垂直于所述第一平面的第一波束，以及環繞所述第一波束的中心線，且與所述第一波束成夾角α向外發射的第二波束，并通過選取通過第一波束與第二波束分別計算出的離地距離的最小值作為測量到的離地距離。相對于現有技術，本發明實現了單個雷達的雙波束探測功能，提高對地測高的準確性的同時節約了成本。

技術領域

本發明涉及雷達探測領域，尤其是涉及一種彈載毫米波雷達對地測高裝置。

背景技術

彈載雷達是指：將微形電子設備(包括天線、鏡頭、收發電路、信號處理部件、供電整理部件)都裝置于炮彈頭部(或火箭彈頭部，或飛彈頭部)而組成的雷達，它被用于對目標的距離、方位、速度等進行探測。現代彈載雷達普遍都采用毫米波雷達。

末段對地面測高是指彈頭在接近地面目標的末尾飛行段需要對彈頭離地高度進行精確測量，以便選擇離地面目標最佳的高度進行最有效打擊。即要最佳完成彈頭打擊任務，末段測高技術是彈載雷達最重要的功能技術，它是靠雷達波束指向技術和雷達測距技術來綜合實現的。

現有的毫米波雷達探測技術應用到彈載末端測距、測高主要包括以下兩種方法：一是單雷達單波束測距方法，采用一個裝于彈頭的小雷達，天線波束指向與彈頭軸向一致，然而，在彈頭落地與地面存在擦地角度時，測得的離地距離存在較大誤差；二是多雷達多波束測距方法，通過在彈頭側面增裝多個側向雷達的方式，使雷達行進過程中，側向總有一個雷達波束對準地面，以測得的最近離地距離誤差較小，然而，該方法需要使用多個側向雷達協助進行測高，成本較大。

發明內容

本申請實施例提供了一種彈載毫米波雷達對地測高裝置，可以通過單個雷達發出軸向和側向的雙波束對飛彈的離地高度進行更加準確地測量。

第一方面，本申請實施例提供了一種彈載毫米波雷達對地測高裝置，所述彈載毫米波雷達對地測高裝置安裝在飛彈的彈頭上，包括：雷達天線和射頻收發器；

所述雷達天線包括發射天線單元和接收天線單元，所述接收天線單元包括至少三個微帶天線單元，所述射頻收發器分別連接所述發射天線單元和所述至少三個微帶天線單元；

所述發射天線單元與所述至少三個微帶天線單元設置在與所述彈頭的軸向方向的垂直的第一平面，所述至少三個微帶天線單元以所述發射天線單元為中心點，以相同的間隔角度等距離設置；

所述發射天線單元根據其與所述至少三個微帶天線單元形成的雷達天線方向圖，產生中心線垂直于所述第一平面的第一波束，以及環繞所述第一波束的中心線，且與所述第一波束成夾角α向外發射的第二波束；

所述射頻收發器從所述至少三個微帶天線單元接收到的回波信號中，獲取所述飛彈與地面的距離，并從中選取所述飛彈與地面的最小距離作為所述飛彈的離地高度。

可選的，所述接收天線單元包括三個微帶天線單元，所述三個微帶天線單元以所述發射天線單元為中心點，以間隔120°等距離設置。

可選的，所述射頻收發器還用于按照以下公式，獲取所述彈載毫米波雷達對地測高裝置測得的對地高度的精度：

Δ＝R*(1-cos((α-β)/2))

其中，Δ為所述彈載毫米波雷達對地測高裝置測得的對地高度的精度，R為所述彈載毫米波雷達對地測高裝置測得的對地高度，α為所述第一波束和所述第二波束的波束間夾角，β為所述第一波束和所述第二波束的波束寬度。