一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，包括以下步驟，1）在修正球坐標(biāo)系下選定任意的掃描空域；2）將該修正球坐標(biāo)系下的掃描空域經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為正弦空間坐標(biāo)系下的正弦空域；3）根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距；4）確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排，產(chǎn)生波位表；5）剔除用戶設(shè)置的空域范圍之外的波位，形成掃描空域的交錯(cuò)波位編排。本發(fā)明在滿足覆蓋要求空域的前提下，采用正弦坐標(biāo)系對(duì)整個(gè)空域進(jìn)行波位編排，避免了波束形狀隨著波束指向的變化性，實(shí)現(xiàn)波位在正弦坐標(biāo)系下的均勻排列模式，保證3dB覆蓋率達(dá)到90%，同時(shí)重疊率為0，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，屬于雷達(dá)波位掃描【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]相控陣?yán)走_(dá)是按照波位表進(jìn)行波位掃描，如果波位之間過(guò)于緊湊，將不可避免的浪費(fèi)雷達(dá)系統(tǒng)資源，而且目標(biāo)的冗余探測(cè)還將造成去相關(guān)的困難；如果波位之間過(guò)于稀松，則可能造成目標(biāo)檢測(cè)的漏失。目前，傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)的波位編排方式，主要以下兩種:縱列波位編排樣式、交疊波位編排樣式，其中縱列編排樣式所需的波位數(shù)目最少，但是其覆蓋率較低；交疊編排樣式，雖然其覆蓋率高但重疊率也高，容易造成目標(biāo)的冗余探測(cè)，如何實(shí)現(xiàn)相控陣?yán)走_(dá)的波位編排，達(dá)到了波位數(shù)目良好的平衡，是當(dāng)前急需解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)的波位編排方式出現(xiàn)的問(wèn)題。本發(fā)明提供的相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，在滿足覆蓋要求空域的前提下，采用正弦坐標(biāo)系對(duì)整個(gè)空域進(jìn)行波位編排，避免了波束形狀隨著波束指向的變化性，實(shí)現(xiàn)波位在正弦坐標(biāo)系下的均勻排列模式，保證3dB覆蓋率達(dá)到90%，同時(shí)重疊率為0，達(dá)到了波位數(shù)目良好的平衡，具有良好的應(yīng)用前景。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:包括以下步驟，
[0006]步驟(I)，用戶在修正球坐標(biāo)系下選定任意的掃描空域；
[0007]步驟(2)，將該修正球坐標(biāo)系下的掃描空域經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為正弦空間坐標(biāo)系下的正弦空域，其中，修正球坐標(biāo)系(r，Az，El)與正弦坐標(biāo)系(r, Tx, Ty)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,如公式(I)所示，
X 二 COS(A) sin(義)
[0008]<., 、 ， 、 ， 、 ， 、.，、
[Tv 二SinCEi)cos(￡；,)-CosiEi)cos(A)sin(￡?)
E1 二 arcsinR cos(￡；) + 小-T; -.....T; sm(Ep))
[0009]\ ^T、
A 二 arctaii(-.x_-)
-TvSin(Ep) +小_T -Τ; CO^(Ep)
[0010](I)
[0011]其中，Ep為掃描空域的陣面俯仰角；
[0012]步驟(3)，根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距；
[0013]步驟(4)，根據(jù)正弦空域的范圍、相鄰波位之間的行間距和列間距，確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排，得到每個(gè)波位的波位號(hào)、行號(hào)、列號(hào)和坐標(biāo)值，產(chǎn)生波位表；
[0014]步驟(5)，比較用戶設(shè)置的空域范圍和產(chǎn)生的波位表，剔除用戶設(shè)置的空域范圍之外的波位，從而形成步驟(I)選定任意的掃描空域的交錯(cuò)波位編排。
[0015]前述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟(3)根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距的方法為，行間距為0.86*sin0*lOOO，列間距為sin0*lOOO其中Θ為用戶設(shè)置的波束寬度。
[0016]前述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟(3)確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距的準(zhǔn)則是保證3dB覆蓋率達(dá)到90%。
[0017]前述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟(4)，根據(jù)正弦空域的范圍、相鄰波位之間的行間距和列間距，確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排的過(guò)程為在整個(gè)正弦空域，波位號(hào)按照計(jì)算得的行間距和列間距均勻排列，布滿整個(gè)正弦空域范圍。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，在滿足覆蓋要求空域的前提下，采用正弦坐標(biāo)系對(duì)整個(gè)空域進(jìn)行波位編排，避免了波束形狀隨著波束指向的變化性，實(shí)現(xiàn)波位在正弦坐標(biāo)系下的均勻排列模式，保證3dB覆蓋率達(dá)到90%，同時(shí)重疊率為0，達(dá)到波位數(shù)目良好的平衡，具有良好的應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法的流程圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的波位表交錯(cuò)編排的樣式圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的一實(shí)施例產(chǎn)生的波位表在正弦坐標(biāo)系下的編排圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0023]本發(fā)明利用波束寬度在正弦空間下的不變性，將空域轉(zhuǎn)換到正弦空間，波位在正弦空間下均勻排列，由波束寬度得到每個(gè)波位之間的行間距和列間距，然后利用算得的行間距和列間距，使波位均勻的覆蓋整個(gè)空域范圍，從而形成整個(gè)空域范圍的波位表，如圖1所示，具體包括以下步驟，
[0024]步驟(I)，用戶在修正球坐標(biāo)系下選定任意的掃描空域；
[0025]步驟(2)，將該修正球坐標(biāo)系下的掃描空域經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為正弦空間坐標(biāo)系下的正弦空域，其中，修正球坐標(biāo)系(r，Az，El)與正弦坐標(biāo)系(r, Tx, Ty)的轉(zhuǎn)換關(guān)系,如公式(I)所示，
Tx = COSi^) sin(及)
[0026]'
\T 二 sii^iE^cosCfi^-cosi；/Osin(E1p)
t 二arCSin(7；；.cos(￡；) + yj\-T:-T; sin(￡ ))
[0027]\T
A = arctan(-.x —-)
-7>?η(Ε Η^/?-Γ -T; Cos(Ep)
[0028](I)
[0029]其中，Ep為掃描空域的陣面俯仰角；
[0030]步驟(3)，根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距，如圖2所示，為正弦坐標(biāo)系下波位排列示意圖，交錯(cuò)排列，行間距=0.86*列間距，行間距為0.86*sin Θ *1000,列間距為sin Θ *1000其中Θ為用戶設(shè)置的波束寬度,這里確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距的準(zhǔn)則是保證3dB覆蓋率達(dá)到90% ；
[0031]步驟(4)，根據(jù)正弦空域的范圍、相鄰波位之間的行間距和列間距，確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排，在整個(gè)正弦空域，波位號(hào)按照計(jì)算得的行間距和列間距均勻排列，布滿整個(gè)正弦空域范圍，從而得到每個(gè)波位的波位號(hào)、行號(hào)、列號(hào)和坐標(biāo)值，產(chǎn)生波位表，如圖3所示的一實(shí)施例，波位表在修正球下的覆蓋范圍為:方位-45°?+45°，俯仰20°?70° ;
[0032]步驟(5)，比較用戶設(shè)置的空域范圍和產(chǎn)生的波位表，剔除用戶設(shè)置的空域范圍之外的波位，從而形成步驟(I)選定任意的掃描空域的交錯(cuò)波位編排。
[0033]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:包括以下步驟， 步驟(I)，用戶在修正球坐標(biāo)系下選定任意的掃描空域； 步驟(2)，將該修正球坐標(biāo)系下的掃描空域經(jīng)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為正弦空間坐標(biāo)系下的正弦空域，其中，修正球坐標(biāo)系(r，Az，El)與正弦坐標(biāo)系(r，Tx，Ty)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，如公式(I)所示，
Tx = cos(￡:,)sin?)
Ty = sir^Z^cosi；/^) —cos(d__)sin( E,.,) & 二 肌如(7].cos(E") +p))Q)< TAz 二 arctan(-.—-)
-T Sin(Ep)+T; COS(Ep) 其中，Ep為掃描空域的陣面俯仰角； 步驟(3)，根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距； 步驟(4)，根據(jù)正弦空域的范圍、相鄰波位之間的行間距和列間距，確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排，得到每個(gè)波位的波位號(hào)、行號(hào)、列號(hào)和坐標(biāo)值，產(chǎn)生波位表； 步驟(5)，比較用戶設(shè)置的空域范圍和產(chǎn)生的波位表，剔除用戶設(shè)置的空域范圍之外的波位，從而形成步驟(I)選定任意的掃描空域的交錯(cuò)波位編排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟(3)根據(jù)用戶設(shè)置的波束寬度，確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距的方法為，行間距為0.86*sin Θ *1000,列間距為sin Θ *1000其中Θ為用戶設(shè)置的波束寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟⑶確定正弦坐標(biāo)系下相鄰波位之間的行間距和列間距的準(zhǔn)則是保證3dB覆蓋率達(dá)到90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種相控陣?yán)走_(dá)空域交錯(cuò)波位編排的方法，其特征在于:步驟(4)，根據(jù)正弦空域的范圍、相鄰波位之間的行間距和列間距，確定整個(gè)正弦區(qū)域的波位編排的過(guò)程為在整個(gè)正弦空域，波位號(hào)按照計(jì)算得的行間距和列間距均勻排列，布滿整個(gè)正弦空域范圍。
【文檔編號(hào)】G01S7/02GK104316907SQ201410536164
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】金科, 唐培培 申請(qǐng)人:南京長(zhǎng)峰航天電子科技有限公司