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《HotZ-雷達(dá)原理與系統(tǒng)-第七章--角度測(cè)量ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第七章角度測(cè)量第一節(jié)概述測(cè)角的物理基礎(chǔ):電波在均勻介質(zhì)中傳播的直線性,雷達(dá)天線的方向性。測(cè)角的性能參數(shù):測(cè)角范圍、測(cè)角速度、測(cè)角精度或準(zhǔn)確度、角分辨力。測(cè)角的方法:相位法,振幅法。天線對(duì)于不同方向到達(dá)的電磁波具有不同的振幅和相位的響應(yīng)利用振幅響應(yīng)進(jìn)行測(cè)角利用相位響應(yīng)進(jìn)行測(cè)角天線的方向圖一般性質(zhì)典型函數(shù)余弦函數(shù)、高斯函數(shù)、辛克函數(shù)。只描述主瓣區(qū)內(nèi)只描述主瓣θ0.5之內(nèi)主,副瓣P(guān)201,圖7.11第二節(jié)測(cè)角方法及其比較§7.2.1相位法測(cè)角利用多個(gè)天線所接收到的回波信號(hào)間的相位差測(cè)角實(shí)現(xiàn)方法:將兩天線收到的高頻信號(hào)與同一本振差頻后在中頻上
2、比相。測(cè)角原理當(dāng)時(shí):測(cè)角誤差與多值性問題測(cè)角誤差當(dāng),此時(shí),可能超出2π,實(shí)際讀數(shù)解決方法三天線測(cè)角習(xí)題一雷達(dá)系統(tǒng)采用三天線法測(cè)角,已知:雙天線測(cè)角精度低于三天線測(cè)角原理:利用天線收到的回波信號(hào)幅度來做角度測(cè)量。幅度變化規(guī)律取決于天線方向圖以及天線的掃描方式。測(cè)角方法:最大信號(hào)法,等信號(hào)法?!?.2.2振幅法測(cè)角最大信號(hào)法天線掃描過程中收到最強(qiáng)回波時(shí),天線所在指向?yàn)槟繕?biāo)方向。特點(diǎn):精度差,20%θ0.5,不能判別誤差方向,但靈敏度高,能充分利用信號(hào)能量。等信號(hào)法利用兩個(gè)相同且部分重疊的波束。當(dāng)目標(biāo)位于兩波束交疊軸處時(shí),兩波束收到回波信號(hào)
3、相等,交疊軸方向即為目標(biāo)方向。特點(diǎn):精度高,可判別大小、方向,靈敏度有損失;不受起伏影響,抗干擾好;精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。實(shí)現(xiàn)方法:同時(shí)波瓣法、順序波瓣法第三節(jié)天線波束的掃描方法針狀波束雷達(dá)波束通常以一定的方式依次照射給定空域,以進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)和目標(biāo)坐標(biāo)測(cè)量。§7.3.1波束形狀和掃描方法θ0.5特點(diǎn):同時(shí)測(cè)距離、方位、俯仰;方位、俯仰波束窄;掃描速度慢。用途:火控掃描方式:扇形波束特點(diǎn):方位窄、俯仰寬,或相反;掃描速度快。用途:警戒可測(cè)R、α,但β不可測(cè)θα0.5θβ0.5掃描方式:扇形波束(余割平方型)特點(diǎn):同高度上目標(biāo)回波強(qiáng)度相同用
4、途:搜索、警戒、地面測(cè)繪HRβ機(jī)械掃描整體運(yùn)動(dòng):笨重,掃描速度低反射面運(yùn)動(dòng):笨重,掃描速度高饋源變動(dòng):更輕,掃描速度更高天線掃描方式電掃描相位掃描,頻率掃描,時(shí)間延遲法特點(diǎn):掃描速度很高,波速控制靈活缺點(diǎn):波束寬度展寬,天線增益減小,系統(tǒng)復(fù)雜§7.3.3相位掃描法在陣列天線元采用控制移相器相移量的方法改變激勵(lì)相位,從而實(shí)現(xiàn)電掃描。基本原理目標(biāo)§7.4.4高度測(cè)量方法:由目標(biāo)斜距和仰角得到,并考慮大氣折射第五節(jié)自動(dòng)測(cè)角的原理和方法作用:目標(biāo)精確定位應(yīng)用:空中交通管制、防空火控、衛(wèi)星跟蹤自動(dòng)測(cè)距時(shí)間鑒別器自動(dòng)測(cè)角角誤差鑒別器原理:目標(biāo)偏離
5、軸線(即出現(xiàn)誤差角ε),產(chǎn)生一個(gè)誤差電壓,其值正比于ε,極性隨偏離方向不同而改變。誤差電壓經(jīng)跟蹤系統(tǒng)變換、放大、處理后,控制天線向減小ε方向運(yùn)動(dòng),使天線軸線對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。圓錐掃描自動(dòng)測(cè)角單脈沖自動(dòng)測(cè)角§7.5.1圓錐掃描自動(dòng)測(cè)角系統(tǒng)目標(biāo)方向x方位y仰角等信號(hào)軸Aφ0波束中心波束截面波束中心運(yùn)動(dòng)軌跡天線最大輻射方向偏離等信號(hào)軸O’O,當(dāng)波束以一定角速度ωs繞軸O’O旋轉(zhuǎn)時(shí),O’B在空間畫出一個(gè)圓錐,故稱圓錐掃描。A目標(biāo)回波信號(hào)強(qiáng)弱變化規(guī)律φ0/ωs2π/ωs順序波瓣測(cè)角法ωsx方位y仰角等信號(hào)軸ABCD目標(biāo)偏離等信號(hào)軸時(shí),掃描過程中回波信號(hào)
6、幅度會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)弱變化,圓錐掃描時(shí),輸出信號(hào)近似為正弦波調(diào)制的脈沖串,其調(diào)制頻率為天線的圓錐掃描頻率ωs,調(diào)制深度取決于目標(biāo)偏離等信號(hào)軸方向的大小,起始相位由目標(biāo)偏離等信號(hào)軸的方向來決定。§7.5.2單脈沖自動(dòng)測(cè)角系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)思路:利用和差比較器實(shí)現(xiàn)和差波束,同時(shí)接收目標(biāo)回波信號(hào)。同時(shí)波瓣測(cè)角法差即信號(hào)相位差,反相。發(fā)射信號(hào)和信號(hào)差信號(hào)思考