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《基于共形天線的捷聯(lián)被動導引頭系統(tǒng)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第26卷第1期航天電子對抗151引言基于共形天線的捷聯(lián)被動導引頭系統(tǒng)研究王琦(中國航天科工集團8511研究所,江蘇南京210007)摘要:基于共形天線的捷聯(lián)被動導引頭具有結構簡單、隱蔽性好等優(yōu)點,受到了廣泛關注。對基于共形天線的捷聯(lián)被動導引技術進行了研究,對該項技術的原理及關鍵技術進行了論述。該技術目前還處在研究階段,有很大的發(fā)展空閫。關鍵詞:共形天線;捷聯(lián);反輻射;導引頭中圖分類號:TN973;TJ761.1+9文獻標識碼:AStrapdownpassiveseekerbasedonconfo
2、rmalantennaWangQi(No.8511ResearchInstituteofCASIC,Nanjing210007,Jiangsu,China)Abstract:AStrapdownpassiveseekerbasedonconformalantennaiswidelyconcernedforitsadvantagessuchassimplestructureandgoodconcealment.Astrapdownpassiveseekerbasedonconformalanten
3、naisstudied.Theprincipleandkeytechnologiesaredescribed.Thetechnologyiscurrentlyinresearchphase,whichisofmoredevelopmentspace.Keywords:conformalantenna;strapdown;anti—radiation;seeker隨著現(xiàn)代軍事裝備高新技術應用不斷增多,對電子系統(tǒng)的體積、質量、性能的要求越來越嚴格,部件越來越向著短、小、輕、薄、高可靠性、高速度的方向
4、快速發(fā)展。在導彈導引頭上,為了提高其生存力、戰(zhàn)斗力,天線設計必須以小型化、低剖面、高性能、低RCS為前提。高精度、小型化導引頭發(fā)展的需要,以及成本和體積問題的制約,傳統(tǒng)基于陀螺穩(wěn)定平臺的末制導方案逐漸受到了限制,于是捷聯(lián)末制導技術應運而生。基于共形天線的捷聯(lián)被動導引頭采用的天線能與飛行器外殼形狀完全融合,滿足反輻射導彈(ARM)空氣動力學外形要求。同時去除常平架天線穩(wěn)定系統(tǒng),數(shù)字方式對彈體擾動造成的天線波束指向偏差實施實時修正,穩(wěn)定天線波束在慣性空間的指向。這種導引頭與通常的被動導引頭相比具有以
5、下特點:導引頭上設備簡單,質量輕;一般不擠占彈體頭部空間,對主動雷達天線的性能不會產生大的影響;易于主被動融合;不使彈徑尺寸增加,可顯著減小導彈尺寸和體積,減少伺服系統(tǒng)機械跟蹤限制。這些特點決定了基于共形天收稿日期:2009一10—02;2009—12—26修回。作者簡介:王琦(1972一),男,博士,主要研究方向為電子對抗。線的捷聯(lián)被動導引頭能顯著提高ARM對預警機的攻擊性能,是反輻射導引頭的發(fā)展趨勢。但基于共形天線的捷聯(lián)導引頭也存在著一些關鍵技術需要解決。2系統(tǒng)原理’對于工作在超低頻段的被動
6、導引頭,為了滿足導引頭的高精度測角和寬頻帶接收的技術要求,可選擇的天饋系統(tǒng)體制非常少,采用捷聯(lián)干涉儀測相體制是實現(xiàn)在超低頻段高精度測角的有效方法[1]。在共形天線坐標系通過天線陣列得到目標二維角度,結合捷聯(lián)慣性測量器件測定的平臺三維姿態(tài)角度信息進行數(shù)字解耦運算,最終可輸出一個虛擬的波束運動角速率信號進行比例導引。被動導引頭主要包括:測向子系統(tǒng)、捷聯(lián)慣性測量子系統(tǒng)、去耦解算模塊。其信號生成過程如圖1所示。被動導引頭測向子系統(tǒng)完成信號接收、信號分選、二維測向功能,主要由天線陣、測向接收機、數(shù)字信道化
7、接收機構成:天線陣對雷達信號進行接收,同時為了有效獲取雷達空間位置信息,重點保證天線陣相位一致性;數(shù)字信道化接收機對接收的射頻信號進行有目的地參數(shù)測量、分析,把截獲的目標信號參數(shù)傳輸給測向接收機作為信號分選依據,使到達測向計算的數(shù)據16航天電子對抗2010(1)跟蹤指令去耦、捷聯(lián)慣性測量虛擬波束運動/角速度固幡一下彈目運動彈體擾動圖1被動早引信號生成只為威脅雷達的信號;測向接收機利用圓陣干涉儀體制,對選通的信號進行測向。捷聯(lián)慣性測量子系統(tǒng)主要完成導彈姿態(tài)、三維角速度測量功能。主要由速率陀螺構成。
8、去耦解算模塊利用慣性測量子系統(tǒng)將測量坐標系下的目標二維角度信息轉換為慣性坐標系下一個虛擬波束的跟蹤運動。并由虛擬波束二維角速率信息進行比例制導。3關鍵技術3.1共形天線ARM要實現(xiàn)寬視角、寬頻帶,共形天線作為其關鍵部件,必須滿足超寬頻帶內的電性能要求,又必須滿足ARM的空氣動力學外形要求。從大量的文獻資料來看,導引頭天線從20世紀50年代到80年代經歷了三次變革,從錐掃體制到單脈沖拋物面天線,進而發(fā)展到平面波導型陣列天線,在20世紀80年代,共形天線由于技術難度較大以及當時的技術條件、工藝和基礎