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《經典雷達資料-第16章 機載動目標顯示(amti)雷達-1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、·645·第16章機載動目標顯示（AMTI）雷達第16章機載動目標顯示（AMTI）雷達FREDM.STAUDAHER16.1采用AMTI技術的系統(tǒng)機載搜索雷達最初是為遠程偵察機探測艦艇研制的。第二次世界大戰(zhàn)后期，美海軍研制了幾種機載預警（AEW）雷達，用來探測從艦艇雷達天線威力區(qū)之下飛近特遣艦隊的低空飛機。在增大對空和對海面目標的最大檢測距離方面，機載雷達的優(yōu)點是顯而易見的，只要了解下述情況就很清楚了，高度為100ft的天線桅桿，其雷達視線距離只有12nmile，而與其相比，飛機高度為10000ft時，雷達視線距離則為123nm
2、ile。神風突擊隊襲擊造成多艘哨艦的損失引起了機載自主探測與控制站的設想，后來這種系統(tǒng)發(fā)展成為一種用于洲際防空的邊界巡邏機。E—2C航空母艦艦載飛機（如圖16.1所示）使用機載預警雷達作為其機載戰(zhàn)術數(shù)據系統(tǒng)中的主要傳感器。這種雷達的視界很寬，用于檢測海雜波和地雜波背景中的小飛機目標。由于其首要的任務是檢測低空飛行的飛機，因此這種雷達就不能靠抬高天線波束的仰角來消除雜波。AMTI雷達系統(tǒng)就是在這種情況下發(fā)展起來的[1]~[3]，與前一章中探討的地面雷達的MTI系統(tǒng)相似[1][4]~[6]。圖16.1帶有旋轉天線罩的E—2C空中預警
3、機在截擊機火炮控制系統(tǒng)中，AMTI雷達系統(tǒng)還可用來捕捉和跟蹤目標。在這種場合中，雷達僅需抑制指定目標附近的雜波。因此，在目標所處的距離和角度扇形區(qū)內可將雷達優(yōu)化到最佳狀態(tài)。MTI系統(tǒng)也可以裝在偵察機或戰(zhàn)術殲擊-轟炸機上用來檢測地面運動的車輛。由于目標速度低，因而采用較高的雷達頻率以獲得大的多普勒頻移。因為背景雜波通常很強，故這些雷達能夠有效地采用非相參MTI技術。高空、高機動、高速度的環(huán)境條件及尺寸、重量、功耗的限制給AMTI雷達設計者帶來了一系列的特殊問題。本章將專門探討機載條件下如何處理這些特殊問題。·645·第16章機載動
4、目標顯示（AMTI）雷達16.2覆蓋范圍的考慮搜索雷達一般要求有360°方位角覆蓋。這個覆蓋范圍在飛機上是很難達到的，其原因在于：天線突出機外安裝將會增大阻力；使穩(wěn)定性變差；使結構復雜等問題。當要求擴大垂直覆蓋范圍時，飛機機身和垂直安定面將使天線方向圖變形和受遮擋。從戰(zhàn)術要求的分析來看，只需要覆蓋一定的扇形區(qū)即可。但是這個扇形區(qū)相對于機頭方向應該在整個360°范圍內可以變換。這樣才能滿足下列各種情況下對覆蓋范圍的要求，即改換航線、遇強風有大偏流角、與風有關的地面跟蹤、非標準飛行狀態(tài)及進出基地的覆蓋要求。16.3平臺運動和高度對M
5、TI性能的影響MTI應能區(qū)分出空中動目標和固定的地或海雜波。然而，在飛行狀態(tài)下，雜波是相對于飛機運動的?？捎弥T如TACCAR（時間平均雜波相參機載雷達）的技術補償雜波平均徑向速度。如圖16.2所示，雜波的視在徑向速度Vr=-Vgcosa。式中，Vg為飛機地速，即相對于地面的飛行速度；a為到地面一點的視線與飛機速度矢量之間的夾角。圖16.3為沿地面等徑向速度的軌跡。為使該圖歸一化，假定地面為一平面，歸一化的徑向速度Vn=Vr/Vg為方位角y和歸一化地面距離R/H的函數(shù)。此處H為飛機高度。圖16.2幾何關系圖a0為天線指向角；a為視
6、線角；q為偏離天線中心的角度；Vg為飛機地速；Vr為點目標的徑向速度；VB為沿天線中心線（瞄準線）的徑向速度；y0為天線方位角；y為方位角；R為到點目標的地面距離；H為飛機高度·645·第16章機載動目標顯示（AMTI）雷達圖16.3隨飛機距離高度比R/H和方位角y變化的歸一化等徑向速度Vr/Vg的軌跡與天線指向角a0所確定的對應于等徑向速度（如圖16.2所示中的VB）的單一雜波多普勒頻率不同，雷達“看到”的是一段連續(xù)速度區(qū)間。這就形成了一定寬度的頻譜，其形狀由與地面相交的天線方向圖、雜波的反射率及波束中的速度分布所決定。此外，
7、因為在特定方位角y上Vr是隨距離變化的，所以中心頻率和頻譜形狀也是隨距離和方位角y0變化的。當天線指向前方時，主要影響是由于a0隨距離變化而引起的中心頻率的相應變化。當天線指向與飛機垂直時，主要影響是天線波束寬度內的速度分布以上兩者分別稱為斜距效應和平臺運動效應。斜距對多普勒偏移的影響天線瞄準線的速度VB是沿天線中心線（瞄準線）方向上的地速分量，用-Vgcosa0表示。如果雜波面和飛機在同一個平面（共面）上，則這個分量等于-Vgcosy0，而與距離無關。實際瞄準線速度與共面的瞄準線速度之比值定義為歸一化瞄準線速度比（16.1）式
8、中，f0是天線中心線離開水平面的俯角。圖16.4為不同飛行高度下，歸一化瞄準線速度比與斜距的關系曲線，其考慮了地球曲率。對小于15mile的斜距來說，這個變化是很急劇的。雜波頻譜的中心應落在AMTI濾波器的凹口（即最小響應區(qū)）以得到最大的雜波抑制。這只要把雷達信
