HotZ雷达原理与系统 第七章角度测量ppt课件.ppt

第七章 角度测量,第一节 概述,测角的物理基础：电波在均匀介质中传播的直线性，雷达天线的方向性。,测角的性能参数：测角范围、测角速度、测角精度或准确度、角分辨力。,测角的方法：相位法，振幅法。,天线对于不同方向到达的电磁波具有不同的振幅和相位的响应,利用振幅响应进行测角,利用相位响应进行测角,天线的方向图,一般性质,典型函数,余弦函数、高斯函数、辛克函数。,只描述主瓣区内,只描述主瓣0.5之内,主，副瓣,P201，图7.1,1,第二节 测角方法及其比较,7.2.1 相位法测角,利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角,实现方法：将两天线收到的高频信号与同一本振差频后在中频上比相。,测角原理,当 时：,测角误差与多值性问题,测角误差,实际读数,解决方法,三天线测角,习题,一雷达系统采用三天线法测角，已知：,双天线测角精度低于三天线,测角原理：利用天线收到的回波信号幅度来做角度测量。幅度变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。,测角方法：最大信号法，等信号法。,7.2.2 振幅法测角,最大信号法,天线扫描过程中收到最强回波时，天线所在指向为目标方向。,特点：精度差，200.5 ，不能判别误差方向，但灵敏度高，能充分利用信号能量。,等信号法,利用两个相同且部分重叠的波束。当目标位于两波束交叠轴处时，两波束收到回波信号相等，交叠轴方向即为目标方向。,特点：精度高，可判别大小、方向，灵敏度有损失；不受起伏影响，抗干扰好；精度提高一个数量级。,实现方法：同时波瓣法、顺序波瓣法,第三节 天线波束的扫描方法,针状波束,雷达波束通常以一定的方式依次照射给定空域，以进行目标探测和目标坐标测量。,7.3.1 波束形状和扫描方法,特点：同时测距离、方位、俯仰； 方位、俯仰波束窄； 扫描速度慢。用途：火控,扫描方式：,扇形波束,特点：方位窄、俯仰宽，或相反； 扫描速度快。用途：警戒,可测 R、，但不可测,扫描方式：,扇形波束（余割平方型）,特点：同高度上目标回波强度相同 用途：搜索、警戒、地面测绘,H,R,机械扫描,整体运动：笨重，扫描速度低,反射面运动：笨重，扫描速度高,馈源变动：更轻，扫描速度更高,天线扫描方式,电扫描,相位扫描，频率扫描，时间延迟法,特点：扫描速度很高，波速控制灵活缺点：波束宽度展宽，天线增益减小，系统复杂,7.3.3 相位扫描法,在阵列天线元采用控制移相器相移量的方法改变激励相位，从而实现电扫描。,基本原理,目标,7.4.4 高度测量,方法：由目标斜距和仰角得到，并考虑大气折射,第五节 自动测角的原理和方法,作用：目标精确定位应用：空中交通管制、防空火控、卫星跟踪,原理：目标偏离轴线（即出现误差角），产生一个误差电压，其值正比于，极性随偏离方向不同而改变。误差电压经跟踪系统变换、放大、处理后，控制天线向减小方向运动，使天线轴线对准目标。,圆锥扫描自动测角,单脉冲自动测角,7.5.1 圆锥扫描自动测角系统,目标方向,天线最大辐射方向偏离等信号轴OO，当波束以一定角速度s绕轴OO旋转时， OB在空间画出一个圆锥，故称圆锥扫描。,A目标回波信号强弱变化规律,0/s,2/s,顺序波瓣测角法,目标偏离等信号轴时，扫描过程中回波信号幅度会产生强弱变化，圆锥扫描时，输出信号近似为正弦波调制的脉冲串，其调制频率为天线的圆锥扫描频率s，调制深度取决于目标偏离等信号轴方向的大小，起始相位由目标偏离等信号轴的方向来决定。,7.5.2 单脉冲自动测角系统,实现思路：利用和差比较器实现和差波束，同时接收目标回波信号。,同时波瓣测角法,差 即信号相位差 ，反相。,发射信号,和信号,差信号,思考,