一種雙差波束測角方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及相控陣?yán)走_(dá)測角技術(shù)，特別涉及一種雙差波束測角方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]單脈沖測角技術(shù)是通過對一個(gè)偵測到的單脈沖進(jìn)行測量，獲得該信號(hào)角度的技術(shù)。單脈沖測角技術(shù)主要用于跟蹤雷達(dá)，用來測量一個(gè)目標(biāo)相對于雷達(dá)天線視軸的角度，通過它把角度誤差反饋給天線，從而使目標(biāo)盡量靠近天線的視軸。
[0003]單脈沖測角技術(shù)主要分成兩大類，即比相單脈沖技術(shù)和比幅單脈沖技術(shù)。比相和比幅單脈沖都是將天線分成四個(gè)象限。比相法利用四個(gè)象限間的相位不同，且相位差與視軸到目標(biāo)之間的角度成比例來完成角誤差的測量。比幅法通過和通道和差通道測量信號(hào)的幅度，通過值的大小和極性確定波束的特性點(diǎn)，從而獲得目標(biāo)偏離天線視軸的角度。
[0004]傳統(tǒng)的和差三通道單脈沖測角方法，是通過天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)將四個(gè)象限的微波信號(hào)形成三路通道，分別為和通道、方位差通道和俯仰差通道。通過通道間的比較完成方位角和俯仰角的測量，可完成靠近天線視軸的目標(biāo)的精確跟蹤任務(wù)。由于相控陣?yán)走_(dá)的天線波束指向具有快速靈活的特點(diǎn)，除了對天線視軸方向附近角度區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行跟蹤，還可以對該角度區(qū)域范圍外的目標(biāo)進(jìn)行定位。然而，當(dāng)天線波束指向偏離天線視軸方向較大角度時(shí)，和波束通道的增益會(huì)減小，同時(shí)進(jìn)入和波束通道的干擾會(huì)增加，此時(shí)再使用傳統(tǒng)的和差三通道測角方式會(huì)對測角帶來較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種雙差波束測角方法及系統(tǒng)，利用對天線四象限進(jìn)行兩次差通道得到的信號(hào)，分別與傳統(tǒng)差通道的信號(hào)進(jìn)行比相或比幅，實(shí)現(xiàn)對大角度目標(biāo)的角誤差測量。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種雙差波束測角方法，其包含以下步驟:
51、將天線陣面劃分為四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn);
52、利用天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道
C+D ；
53、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成四路差信號(hào)通道，分別為差通道A- B，差通道C - D，差通道A-C，差通道B-D ;
54、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D);
55、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成方位差通道(A+B)- (C+D)和俯仰差通道(A - B)+ (C -
D)；
56、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)送入比較器，得到方位角；
57、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)送入比較器，得到俯仰角。
[0007]優(yōu)選地，所述雙差波束測角方法用于進(jìn)行相控陣?yán)走_(dá)的單脈沖測角。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種雙差波束測角系統(tǒng)，其包含:
天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)；
劃分天線陣面形成的四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn) ;
兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道C+D，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對相應(yīng)象限的信號(hào)進(jìn)行處理得到:
四路差信號(hào)通道，分別為差通道A - B，差通道C - D，差通道A - C，差通道B - D，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對相應(yīng)象限的信號(hào)進(jìn)行處理得到:
二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A-C和差通道B-D的信號(hào)進(jìn)行處理得到；
方位差通道(A+B) - (C+D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對和通道A+B及和通道C+D的信號(hào)進(jìn)行處理得到；
俯仰差通道(A - B) + (C - D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A - B及差通道C - D的信號(hào)進(jìn)行處理得到的；
第一比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)進(jìn)行比較得到方位角；
第二比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)進(jìn)行比較，得到俯仰角。
[0009]優(yōu)選地，所述雙差波束測角系統(tǒng)用于相控陣?yán)走_(dá)。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述雙差波束測角方法及系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明利用雙差波束來完成相控陣?yán)走_(dá)的單脈沖測角，可有效提高相控陣?yán)走_(dá)的性能指標(biāo)。本發(fā)明可以有效的抑制外界干擾，對偏離天線視軸方向較大角度范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行精確測角，保證相控陣?yán)走_(dá)對多目標(biāo)的精確定位。
【附圖說明】
[0011]圖1是天線陣面的象限劃分；
圖2是雙差波束通道測角流程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為詳細(xì)說明本方法的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0013]本發(fā)明的雙差波束測角方法及系統(tǒng)，利用對天線四象限進(jìn)行兩次差通道得到的信號(hào)，分別與傳統(tǒng)差通道的信號(hào)進(jìn)行比相或比幅，實(shí)現(xiàn)對大角度目標(biāo)的角誤差測量。
[0014]請參閱圖1和圖2，本發(fā)明方法的實(shí)施包括如下步驟:
51、將天線陣面劃分為四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn);
52、利用天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道
C+D ；
53、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成四路差信號(hào)通道，分別為差通道A- B，差通道C - D，差通道A-C，差通道B-D ;
54、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D);
55、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成方位差通道(A+B)- (C+D)和俯仰差通道(A - B)+ (C -
D)；
56、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)送入比較器，得到方位角；
57、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)送入比較器，得到俯仰角。
[0015]所述雙差波束測角方法用于進(jìn)行相控陣?yán)走_(dá)的單脈沖測角。
[0016]本發(fā)明提供的雙差波束測角系統(tǒng)，包含:
劃分天線陣面形成的四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn) ;
天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)，其對四個(gè)象限的信號(hào)進(jìn)行處理，分別得到:
兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道C+D ；
四路差信號(hào)通道，分別為差通道A - B，差通道C - D，差通道A - C，差通道B - D ;
所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A - C和差通道B - D的信號(hào)進(jìn)行處理，得到的二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D);以及，
所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對和通道A+B及和通道C+D的信號(hào)進(jìn)行處理得到的方位差通道(A+B) - (C+D)；
所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A - B及差通道C - D的信號(hào)進(jìn)行處理得到的俯仰差通道(A-B)+ (C-D)；
第一比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)進(jìn)行比較得到方位角；
第二比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)進(jìn)行比較，得到俯仰角。
[0017]綜上所述，本發(fā)明在傳統(tǒng)和差三通道單脈沖測角的基礎(chǔ)上，利用天線四個(gè)象限形成的雙差波束通道，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的角度測量。本發(fā)明基于單脈沖測角原理，利用天線的雙差波束測角可以提高對偏離雷達(dá)天線視軸較大角度目標(biāo)的測角精度，同時(shí)有效提高雷達(dá)導(dǎo)引頭的抗干擾性能。
[0018]盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙差波束測角方法，其特征在于，包含以下步驟: 51、將天線陣面劃分為四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn); 52、利用天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道C+D ； 53、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成四路差信號(hào)通道，分別為差通道A- B，差通道C - D，差通道A-C，差通道B-D ; 54、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D);55、利用微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)形成方位差通道(A+B)- (C+D)和俯仰差通道(A - B)+ (C -D)； 56、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)送入比較器，得到方位角； 57、將二次差信號(hào)通道(A-C)- (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)送入比較器，得到俯仰角。2.如權(quán)利要求1所述的雙差波束測角方法，其特征在于， 所述雙差波束測角方法用于進(jìn)行相控陣?yán)走_(dá)的單脈沖測角。3.—種雙差波束測角系統(tǒng)，其特征在于，包含: 天線中的微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)； 劃分天線陣面形成的四個(gè)象限，分別為象限A、象限B、象限C和象限D(zhuǎn) ; 兩路和信號(hào)通道，分別為和通道A+B，和通道C+D，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對相應(yīng)象限的信號(hào)進(jìn)行處理得到: 四路差信號(hào)通道，分別為差通道A - B，差通道C - D，差通道A - C，差通道B - D，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對相應(yīng)象限的信號(hào)進(jìn)行處理得到: 二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A-C和差通道B-D的信號(hào)進(jìn)行處理得到； 方位差通道(A+B) - (C+D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對和通道A+B及和通道C+D的信號(hào)進(jìn)行處理得到； 俯仰差通道(A - B) + (C - D)，由所述微波信號(hào)合成網(wǎng)絡(luò)對差通道A - B及差通道C - D的信號(hào)進(jìn)行處理得到的； 第一比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (8-0)與方位差通道(八+8)- (C+D)的信號(hào)進(jìn)行比較得到方位角； 第二比較器，將二次差信號(hào)通道(A-C) - (B-D)與俯仰差通道(A-B)+ (C-D)的信號(hào)進(jìn)行比較，得到俯仰角。4.如權(quán)利要求3所述的雙差波束測角系統(tǒng)，其特征在于， 所述雙差波束測角系統(tǒng)用于相控陣?yán)走_(dá)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙差波束測角方法及系統(tǒng)，利用天線四個(gè)象限形成的雙差波束通道，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的角度測量。根據(jù)天線陣面的四個(gè)象限，得到兩路和信號(hào)通道，四路差信號(hào)通道，二次差信號(hào)通道，方位差通道，及俯仰差通道；通過比較二次差信號(hào)通道與方位差通道的信號(hào)得到方位角；通過比較二次差信號(hào)通道與俯仰差通道的信號(hào)得到俯仰角。本發(fā)明能夠有效抑制外界干擾，對偏離天線視軸方向較大角度范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行精確測角，保證相控陣?yán)走_(dá)對多目標(biāo)的精確定位。
【IPC分類】G01S13/68
【公開號(hào)】CN104931958
【申請?zhí)枴緾N201510410717
【發(fā)明人】李秒余, 牟成虎
【申請人】上海無線電設(shè)備研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年7月14日