針對機載相控陣探測器對地目標定位精度不高的問題,提出一種基于波束控制的快速聚焦定位策略。該策略利用相控陣天線輻射波束角度可調(diào)的特點,對目標區(qū)域依次進行掃描;并通過改變相控陣發(fā)射波束參數(shù),縮小目標探測區(qū)域;同時利用加權(quán)算法、探測模型共同解算得到目標的二維坐標。該策略能夠快速縮小探測區(qū)域,最終實現(xiàn)波束聚焦以及目標定位。實驗室測試驗證了該策略的可行性,定位誤差能夠控制在2 m以內(nèi)。 

【文章來源】：火力與指揮控制. 2020,45(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

機載相控陣探測器對地目標定位工作模式

臺的基于波束控制的快速聚焦定位策略（FastFocusingandPositioningBasedonBeamControl，F(xiàn)FP-BC），該策略利用相控陣天線輻射波束角度可調(diào)的特點，對目標區(qū)域依次進行掃描；并通過改變相控陣發(fā)射波束參數(shù)，縮小目標探測區(qū)域；同時利用加權(quán)算法、探測模型共同解算得到目標的二維坐標。1機載相控陣天線探測模型探測波束以陣面法向目標區(qū)域發(fā)射，此時，探測器天線與地面呈一定角度，并按照飛行軌跡向既定區(qū)域運動。對目標檢測獲取目標精確坐標后，向目標實施探測任務(wù)。機載相控陣平面對目標定位工作模式如圖1所示。圖2濁孜控制子波束中心位置圖1機載相控陣探測器對地目標定位工作模式謝于晨，等：相控陣探測器對地目標快速聚焦定位策略研究·75·1403

通過一系列的移相器實現(xiàn)相控陣面對于波束方向圖F（灼）的控制，它反映了天線在空間不同角度上的輻射強度，當目標的回波信號入射方向越接近探測波束入射角，則在信道中反映出更高的輻射能量，這也是本文所提的目標定位策略的基矗探測器天線方向圖函數(shù)可看作是多個均勻線性陣列方向圖（自定義單元方向圖）的乘積。以圖2中子波束模型為例，則它們所組成的圓形相控陣方向圖函數(shù)可表示為：（3）式中，表示不同子波束方向圖。式（3）說明了相控陣面探測波束方向圖可以由不同陣元組成的子波束方向圖的乘積表示。圖3為相控陣天線方向圖實測結(jié)果，通過改變相位來改變探測信號方向圖的方向，其中茲為方位向，漬為俯仰向。2FFP-BC策略原理建立以探測器中心法線與相控陣天線陣面相交點為原點，水平方向為橫軸的機載相控陣天線平面的二維坐標系，如圖3所示。按照圖3建立探測器坐標系，坐標原點為探測器中心法線與天線陣面交點，橫軸為xphased，縱軸為yphased。設(shè)每一陣元的坐標表示為（xc，yc），則每一陣元的坐標即可在探測器坐標系中表示出來。當探測器工作時，每一陣元法向發(fā)射探測波束，波束與地面相交，截交線為橢圓，設(shè)探測器中心法線與地面夾角為茁，則建立陣元在地面的位置關(guān)系，記為截交面坐標系，如圖4所示：圖4探測波束與地面截交面示意圖如圖4所示，探測器波束在截交面上的投影為一橢圓，探測器相控陣天線上第c個陣元投影到結(jié)交面上的坐標為（xcg，ycg）。結(jié)合圖3與圖4，探測器坐標系與截交面坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系可以記成：（4）當目標回波被相控陣探測器截獲后，會有某些通道存在目標回波信號，而另一些通道不會檢測到目標。因此，令能夠檢測到目標回?

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3253984