雷達(dá)對(duì)抗技術(shù).ppt

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1、1/40第3章雷達(dá)的方向測(cè)量和定位3.1概述3.2振幅法測(cè)向3.3相位法測(cè)向3.4對(duì)雷達(dá)的定位3.1概述測(cè)向的目的測(cè)向的方法測(cè)向系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)2/403.1.1測(cè)向的目的信號(hào)分選和識(shí)別引導(dǎo)干擾方向引導(dǎo)武器系統(tǒng)輔助攻擊提供威脅告警,指明威脅方向輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源定位3/403.1.2測(cè)向的方法1.根據(jù)測(cè)向原理測(cè)向方法分為:a)振幅法測(cè)向:利用信號(hào)的相對(duì)幅度大小,確定信號(hào)的到達(dá)方向。主要方法有:最大信號(hào)法等信號(hào)法比較信號(hào)法b)相位法測(cè)向利用測(cè)向天線偵收同一信號(hào)的相對(duì)相位差,確定信號(hào)的到達(dá)方向。4/402.根據(jù)波束掃描測(cè)向方法分為a)順序波束法利用窄波束天線連續(xù)

2、搜索實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡(jiǎn)單,體積小,重量輕。缺點(diǎn):瞬時(shí)視野小,截獲概率低,截獲時(shí)間長(zhǎng)。b)同時(shí)波束法利用多個(gè)獨(dú)立天線實(shí)現(xiàn)優(yōu)點(diǎn):瞬時(shí)視野寬,截獲概率高,截獲時(shí)間短。缺點(diǎn):設(shè)備較復(fù)雜。5/403.1.3測(cè)向系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)1)???????測(cè)角精度和角度分辨力2)???????測(cè)角范圍、瞬時(shí)視野、角度搜索概率和搜索時(shí)間3)???????測(cè)向系統(tǒng)靈敏度6/403.2振幅法測(cè)向波束搜索法測(cè)向技術(shù)全向振幅單脈沖測(cè)向技術(shù)多波束測(cè)向技術(shù)7/403.2.1波束搜索法測(cè)向技術(shù)8/409/401.慢速可靠搜索雷達(dá)天線:波束寬度:?a,掃描速度:va,掃描范圍:Ωa掃描周期:Ta,

3、Ta=Ωa/va偵察天線:波束寬度:?r,掃描速度:vr,角度搜索范圍:ΩAOA掃描周期:TR,TR=ΩAOA/vr慢速可靠搜索需同時(shí)滿足的條件:1)(慢速條件)在雷達(dá)天線掃描一周的時(shí)間Ta內(nèi),偵察天線最多只掃描一個(gè)波束寬度?r2)(可靠條件)在雷達(dá)天線指向偵察機(jī)的時(shí)間Ts內(nèi),至少接收到Z個(gè)連續(xù)的雷達(dá)發(fā)射脈沖Tr為雷達(dá)的脈沖重復(fù)周期。10/402.快速可靠搜索雷達(dá)天線:波束寬度:?a,掃描速度:va,掃描范圍:Ωa掃描周期:Ta,Ta=Ωa/va偵察天線:波束寬度:?r,掃描速度:vr,角度搜索范圍:ΩAOA掃描周期:TR,TR=ΩAOA/vr快速可靠搜索需

4、同時(shí)滿足的條件:1)(快速條件)在雷達(dá)天線掃描一個(gè)波束寬度?a的時(shí)間內(nèi),偵察天線至少掃描一周2)(可靠條件)在偵察天線指向雷達(dá)的時(shí)間Ts內(nèi),至少接收到Z個(gè)連續(xù)的雷達(dá)發(fā)射脈沖Tr為雷達(dá)的脈沖重復(fù)周期。11/403.測(cè)角精度和角度分辨力角度測(cè)量均值:無(wú)偏測(cè)角方差:波束寬度越小越好,信噪比越大越好輔助支路:采用全向天線,消除由于雷達(dá)天線掃描、發(fā)射信號(hào)起伏、電波傳播起伏等對(duì)測(cè)向的影響;還能夠用于旁瓣匿影。角度分辨力:12/403.2.2全向振幅單脈沖測(cè)向技術(shù)全向振幅單脈沖系統(tǒng)使用N個(gè)相同方向圖函數(shù)的天線,均勻分布到360度方向。四天線全向振幅單脈沖原理如圖13/40

5、基本特點(diǎn):N個(gè)同方向圖天線均勻分布在[0,2?]方位內(nèi),天線方向圖函數(shù)為:每個(gè)天線接收的信號(hào)經(jīng)過(guò)各自振幅響應(yīng)為的接收通道,輸出脈沖的對(duì)數(shù)包絡(luò)信號(hào)為雷達(dá)信號(hào)的振幅調(diào)制。信號(hào)處理方法有相鄰比幅和全方向比幅兩種。14/401.相鄰比幅法信號(hào)方向?位于兩相鄰天線間:如圖示15/40相鄰比幅法(續(xù))系統(tǒng)輸出對(duì)數(shù)電壓比由R反解可以得到?,若天線方向圖為高斯函數(shù)時(shí)為的半功率波束寬度。k=1時(shí)得到16/40相鄰比幅法(續(xù))反解得到對(duì)求全微分,得到系統(tǒng)測(cè)向誤差為可見(jiàn),波束越窄(小),誤差越小。17/40相鄰波束的交點(diǎn)方向(等信號(hào)方向)增益與最大信號(hào)方向增益的功率比稱為波束交點(diǎn)

6、損失L:波束越窄(?。┙稽c(diǎn)損失L越大,影響測(cè)向靈敏度。波束需折中選擇。給定的交點(diǎn)損失L(dB),波束寬度為:當(dāng)天線方向圖為高斯函數(shù)時(shí)18/402.全方向比幅法(NABD)對(duì)各天線的輸出取加權(quán)和其中,,超過(guò)此范圍時(shí)按照2?取模。當(dāng)天線數(shù)量較大時(shí),天線函數(shù)傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)的高次系數(shù)很小,簡(jiǎn)化為:無(wú)模糊方向估計(jì)全方向比幅測(cè)向法的主要優(yōu)點(diǎn)是,對(duì)各種天線函數(shù)的適應(yīng)性強(qiáng),測(cè)向誤差小,沒(méi)有強(qiáng)信號(hào)造成的虛假測(cè)向,但信號(hào)處理復(fù)雜,不能同時(shí)進(jìn)行多信號(hào)測(cè)向和分辨。19/403.2.3多波束測(cè)向技術(shù)多波束測(cè)向系統(tǒng)由N個(gè)同時(shí)的窄波束覆蓋測(cè)向范圍?AOA,它有兩種形成方法:集中參數(shù)微波饋電

7、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的多波束天線陣;空間分布的饋電構(gòu)成的多波束天線陣。典型的集中參數(shù)的微波饋電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的多波束天線陣是羅特曼透鏡。20/40多波束測(cè)向技術(shù)(續(xù))如圖示21/40多波束測(cè)向技術(shù)(續(xù))當(dāng)平面電磁波由?方向到達(dá)天線陣時(shí),各天線陣元的輸出相位差為:,d為相鄰天線間距經(jīng)過(guò)li長(zhǎng)度的傳輸線,引起傳輸相差:由聚焦區(qū)口i到輸出口j的等效路徑長(zhǎng)度為,相移量為22/40多波束測(cè)向技術(shù)(續(xù))羅特曼透鏡通過(guò)對(duì)測(cè)向系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)和調(diào)整,使j輸出口的天線振幅方向圖函數(shù)近似為,j=0,1,…N-1從而使N個(gè)輸出口具有N個(gè)不同的波束指向。難點(diǎn):寬帶特性,即要求波束指向盡可能不受頻率的影

8、響(寬帶聚焦)。23/403.3相位法測(cè)向數(shù)字式相位

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