单脉冲雷达在测角方面的应用.docx

西安电子科技大学
雷达大作业
单脉冲雷达在测角方面的应用
姓名：刘万康
班级：1302031
一、自动测角系统简介
在火控系统中使用的雷达，必须快速连续地提供单个目标（飞机、导
弹等）坐标的精确数值，此外在靶场测量、卫星跟踪、角坐标（方位和俯仰）振幅和－差式 单脉冲雷达系统框图。
五、单
im
二种定向方法的基本单脉冲雷达
振幅法
相位法
综合法
振幅一-
-振幅
相位
-振幅
综合振幅
振幅一-
相位
相位
相位
综合相位
振幅和
——差
相位和
——差
综合和一一差
振幅法
相位法
和差式
测角方法（角 度鉴别器的 类型）
对目标的定向，即测定目标的方向，是雷达的主要任务之一。单脉冲 定向是雷达定向的一个重要方法。所谓“单脉冲”，是指使用这种方法时， 只需要一个目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。根据从回 波信号中提取目标角信息的特点，可以将单脉冲定向分为两种基本的方 法：振幅定向法和相位定向法，分别见于下图。除了上述两种方法外，由 它们合成的振幅—相位定向法（或称为综合法）也得到了广泛的应用。 1、振幅定向法
振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的，该 幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。振幅定向法可 以分为最大信号法和等信号法两大类，其中等信号法又可以分为比幅法和
和差法。
如图所示，平面两波束相互部分交叠，其等强信号轴的方向已知，两波
束中心轴与等强信号轴的偏角。也已知。假设目标回波信号来向与等强信
0
号轴向的夹角为。，天线波束方向图函数为F（e）,则两个子波束的方向
‘F （9） = F@ +9）
图函数可分别写成 1F1 @）= F
20
两 波 束 接 收 到 的 目 标 回 波 信 号 可 以 表 示 成
/u @）= K F @）= K F@ +9）
< l/\ a 1/\ a /0 \
u（9）= K F（9）= K F（9 -9）
2 a 2 a 0
其中 K 为回波信号的幅度系数。
a
u @） F@ +9） 对于比幅法，直接计算两回波信号的幅度比值有： 代寸=F（9o -9）
20
根据上式比值的大小可以判断目标回波信号偏角。的方向，再通过查表
就可以估计出。的大小。
对于和差法，由u G）和u（9）可计算得到其和值u（9）及差值u G）分别如
1 2 S A
下:
其中f （9） =（F@ +9）+ F（9 -9））称为和波束方向图；
S 0 0
F （9） =（F@ +9）-F@ -9））称为差波束方向图。
A 0 0
若。很小（在等强信号轴附近）,根据泰勒公式可以将F（90 +9）和F（90 -9）
展开近似为：
进一步可以得到：
归一化和差信号值可得:
u (e ) f r(e )fi
产如=亍巧0 =°0 (2-6)
工 0
_ F(0 )
其中u—頂芋是天线方向图在波束偏转角0 o处的归一化斜率系数。
即可计算得到目标回波信号偏角。为：
对于振幅定向法来说，其优点是测向精度较高，便于自动测角，缺点是 系统较复杂，作用距离较小等。
2、相位定向法
相位定向法是将两个天线接收到的信号相位加以比较以确定目标在一 个座标平