相控阵雷达的测角误差分析

在测角误差分析上,相控阵雷达与机械雷达有不同之处,本文讨论了影响相控阵雷达角跟踪精度的主要角误差源,并给出了各误差源的估算方法,通过示例估算出相控阵雷达的系统误差和随机误差。     

超分辨测角在海用相控阵雷达低角测量中的应用

低空目标的直达回波与多径反射回波相互耦合,使雷达测角误差显著增大,严重影响海用雷达对低空目标的探测性能。数字相控阵雷达可同时生成多个接收波束,利用超分辨测角技术提高测角精度。文中给出了超分辨测角技术在海用数字相控阵雷达中的一种工程应用方法,并将多信号分类、最大似然法两类超分辨测角技术与传统的高低波束测角技术进行了分析比较。仿真结果表明:超分辨类算法对海面低角目标的测角性能相比传统方法有很大提升,并且受阵面幅相误差影响不大,在海用数字相控阵雷达中有较好的工程应用前景。因此,本研究对工程实际中海用数字相控阵的低空目标探测技术有较大的参考价值。     

提高一维相控阵二次监视雷达高仰角目标测角精度的方法

一维相控阵天线波束指向随仰角变化会发生偏移,对高仰角目标的测角精度产生较大影响。本文提出了一种高仰角目标测角误差修正方法,该方法通过测量天线不同仰角真实的天线方向图,建立与仰角相关的天线波束指向数据,利用二次监视雷达C模式获得飞机相对雷达仰角,对高仰角目标的天线波束指向进行修正,提高了一维相控阵二次监视雷达高仰角目标的测角精度。     

相控阵雷达测角误差自适应计算方法

为提高相控阵雷达和差波束法测角精度,研究了相控阵天线和差测角误差曲线的计算方法,分析了影响测角精度的不同因素.针对相控阵雷达测角误差函数随天线扫描角度变化问题,提出了任意扫描角度下相控阵天线相位中心的工程计算方法,可实时计算不同扫描角度的测角误差函数.仿真得到的测角误差曲线斜率与暗室测试得到的结果能够很好吻合,证明了算法的有效性.     

一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法

相控阵雷达波束宽度随着扫描角的增加而展宽,导致和差波束法测角精度降低,同时,为了解决雷达数据处理芯片存储空间小的限制,本文提出了一种高效的高精度相控阵雷达工程测角方法。该方法以频率值、S曲线系数等信息为输入,进行相应修正处理,查询参数表,求出波束内偏角量,结合波束中心指向,输出天线坐标系下的角度信息;再根据天线罩修正参数表,通过二维线性插值,计算由于天线罩折射引起的角度误差,输出最终修正后天线坐标系下的角度信息。通过仿真分析及暗室测试数据处理验证了工程测角方法的有效性。     

单脉冲测角技术在MIMO雷达不同布阵下的性能分析

本文研究了多输入多输出(MIMO)雷达系统波束形成和单脉冲测角问题。MIMO雷达利用分集技术,在发射端全向发射正交波形,在接收端利用DBF技术同时形成多个波束。本文推导不同接收方式下MIMO雷达波束的方向图函数,给出其半功率波束宽度计算公式。将数字单脉冲测角技术应用于MIMO雷达,通过不同布阵对测角精度进行分析,并与相控阵雷达测角性能进行比较。计算机仿真结果表明,在相同阵列情况下,MIMO雷达测角性能优于传统相控阵雷达。     

雷达低角跟踪性能影响分析

基于相控阵雷达的天线波束形成原理和单脉冲体制测角原理，分析了波瓣分裂对雷达角敏函数曲线的影响以及多路径效应对S波段舰载有源相控阵雷达低空跟踪性能的影响，比较了改善跟踪低仰角目标性能的3种方法如偏轴跟踪和复角技术的现实性和可行性。     

相控阵雷达动平台波束稳定建模与仿真分析

本文通过对动平台上相控阵雷达的波束指向进行建模,分析动平台航向角、横摇角及纵摇角改变的对雷达波束指向的影响。利用姿态转换矩阵进行坐标变换,提出动平台下相控阵雷达波束指向稳定算法。通过蒙特卡洛仿真分析,验证了本文所提出的算法的有效性,稳定后的误差小于0.3°,满足实际使用需求。     

机载雷达探测精度评估方法研究

影响机载雷达探测精度的主要因素是惯导系统的导航误差和机载雷达的量测误差.严格分析了惯导系统的导航误差和雷达的探测误差在各阶段坐标变换中对机载雷达探测精度的影响,并根据误差传递理论详细推导了机载雷达探测数据在机体坐标系、载机惯性坐标系、WGS-84地心直角坐标系、地面站坐标系或大地坐标系中的探测精度的计算公式,并进行了实例计算.计算结果表明,所提出的机载雷达探测精度评估方法是符合工程实际的.     

多波束相控阵天线角度测量方法

在雷达、通信、测控等领域中,基于相控阵天线的幅度和差单脉冲测角技术是基本方法,但该方法通过旋转法向方向图去近似表示子波束方向图,并用一阶泰勒公式近似表示子波束接收信号幅度,从而带来非噪声因素误差,最终导致目标角度估计精度不高。为此,通过相控阵天线同时产生两个形状相同但相互独立的子波束,旋转波束指向中心轴方向的方向图函数来确定两个子波束的方向图函数,并用高阶泰勒公式对子波束接收信号幅度进行近似,从而减少误差。仿真和硬件测试结果表明所提方法能够有效提高测角精度。     

利用ADS-B精度比对法拟合相控阵雷达大角度误差曲线

本文在研究ADS-B测量民航飞机精度等级的基础上,提出利用ADS-B精度比对法拟合大角度测角误差的方法,该方法灵活多变,直接用于相控阵雷达大角度误差标校工作。经过仿真与实际试验验证,已经证明该方法行之有效。     

一种捷联惯导引入的测角误差抑制方法

舰载相控阵雷达通过捷联惯导设备获取雷达实时的姿态角度信息,但捷联惯导设备存在姿态测量误差,目标在坐标变换至导航坐标系时会引入相应的测角误差。针对此问题提出一种测角误差抑制方法,该方法通过构建联合方位角测角误差和俯仰角测角误差的代价函数,调节捷联惯导设备与相控阵雷达的航向角偏差,获取最优安装位置下的综合测角误差,实现对捷联惯导设备引入测角误差的最大抑制,仿真试验验证了该方法的有效性。     

DBF同时多波束测角方法研究及工程实现

本文介绍了一种采用数字波束形成技术(DBF)实现同时多波束进而进行单脉冲测角的方法,给出了一种采用该方法的三坐标搜索雷达的系统组成.文中还详细讲述了相移DBF的数学模型、多波束单脉冲和差测角方法以及测角误差修正方法.仿真和实测结果表明,本文介绍的方法实现简单,测角精度等同于单脉冲测角,具有较高的实用价值.     

海面反射对一维相控阵天线影响的研究

海面反射引起的多径干涉效应,会造成宽波束雷达天线的俯仰波束分裂,导致雷达观测的盲区和目标跟踪丢失.文中从天线和电波传播的观点出发,分析了海面上单脉冲二次雷达询问天线的三维方向图特性,阐述了天线波束干涉的原理.详细分析海基一维相控阵雷达天线在姿态倾斜后的方位面和俯仰面干涉方向图,讨论了由于方向图变化引起的系统测角偏差,总结了降低多径影响的方法.     

单脉冲与堆积波束测角精度研究

本文对一维线阵相控阵雷达测角同时波束转换技术中的单脉冲测角、堆积波束测角方法、基本精度进行了研究,建立了一个线阵模型,通过在线阵单元加入相同信噪比的高斯噪声,对两种方法的测角结果进行了分析对比,仿真数据可作为相关人员进行雷达系统俯仰测角方案设计的依据。     

基于MIMO雷达的振幅和差式单脉冲测角分析

本文首先推导出MIMO雷达的收发联合波束方向图函数,提出余弦空间波束方向图概念,将振幅和差式单脉冲测角技术应用于MIMO雷达,给出测角流程步骤。通过对一个单元距离为二分之一波长的均匀线阵的计算机仿真,证明了测角精度与信噪比、角系统的误差检测斜率成正比,以及即使在低信噪比条件下,MIMO雷达单脉冲测角仍有很高的测角精度。     

MIMO雷达和相控阵雷达单脉冲测角方法的对比分析

研究了MIMO雷达和相控阵的单脉冲测角技术,包括比幅法测角和比相法测角。比幅法测角采用等信号和差波束测角;比相法又分为实际阵列直接比相测角和虚拟阵列比相测角。在基本原理研究的基础上,采用MATLAB工具对几种测角方法进行了仿真,对比了MIMO雷达和传统相控阵雷达的测角精度,同时,也对几种测角方法的仿真结果和测角精度进行了比较和讨论。     

相位误差对相控阵天线影响分析与改进

为减少相位误差对相控阵天线的影响,介绍了相控阵天线数字移相器相位量化误差产生的原理,分析了相位量化误差对相控阵天线波束指向精度和天线波束性能的影响。为改善这一情况,提出采用递推比较补偿馈相法代替传统的确定性馈相法,通过对2种方法进行比较分析,证明在不改变硬件的条件下,递推比较补偿馈相法能够减少相位量化误差的影响,降低波束指向误差的极大值和均方差,提高相控阵天线的指向精度和波束性能。     

有限电扫描相控阵天线仿真数学模型

对有限电扫描相控阵雷达的相控阵天线在精跟踪目标过程中的重要地位和作用进行了简述,着重对有限电扫描相控阵雷达的相控阵天线仿真数学模型进行了初步的研究和探讨,给出了平面相控阵天线方向图、天线加权等仿真数学模型,以及雷达直角坐标系到阵面直角坐标系的转换公式,仿真结果表明这种数学模型是可行的。     

相控阵天线相位误差对波束指向的影响

本文介绍了影响相控阵天线波束指向的因素,对相位误差对波束指向的影响,从几个方面进行了定量分析计算,并提出了提高指向精度的随机馈相技术。