[发明专利]一种星载三阵元单脉冲两维测向方法

说明书

本发明公开了一种星载三阵元单脉冲两维测向方法，步骤如下：首先根据接收信号的最短波长、比幅测角精度计算最长基线限制，根据要求的测角精度及接收信号的最长波长计算最短基线长度要求，比较最长、最短基线要求，确定基线长度；根据天线间隔、天线波束指向角、幅度相位方向图，计算不同方向入射信号对应的幅度差表和相位差表；然后利用三阵元接收同一信号的幅度差与幅度差表进行相关，得到信号入射方向的粗测值；最后利用比幅测向的粗测结果及测向精度确定信号入射方向的搜索范围，利用三通道间相位差与相位差表进行相关及插值处理，得到精测角结果。本发明通过减少阵元数，减少系统通道数，降低系统设备量，有效提高星载告警系统测向精度。

技术领域

本发明属于电子信号侦察领域，具体涉及一种星载三阵元单脉冲两维测向方 法。

背景技术

为了应对反卫星武器的威胁，适应复杂电磁环境，迫切需要发展有效的星载 宽带雷达告警测向系统。传统的雷达告警系统常采用比幅测向技术，广泛应用于 机载平台。传统的比幅测向技术，利用两个通道接收信号的幅度对比进行测向， 这种方法对接收信号的信噪比比较敏感，其测角精度约为3dB波束宽度的十分之 一。对于雷达告警天线单元，由于要求瞬时覆盖的范围较大，其3dB波束宽度一 般为90°，其对应的比幅测角精度为10°左右，这样的测角精度能够满足飞机 告警的需求，但对于星载平台，由于作用距离远超机载平台，相同的测角误差导 致的定位误差较大，因此，星载雷达告警系统需要采用一种较高测角精度的测角 方法。

雷达告警系统主要测向技术为宽带测向原理，目前常用的方法可分为两种体 制，分别为比幅体制、比相体制。比幅体制的方法主要有基于数字多波束比幅和 传统双通道比幅方法。其中，数字多波束比幅测向方法采用数字阵列天线，通道 数较多，设备量大。比相体制的方法主要为干涉仪测向方法，其测角精度较高， 但由于采用多基线提高解模糊能力，天线单元数较多，体积大，设备量较大。例 如李东海等人发表的《基于多基线干涉仪和多波束比幅联合测向天线系统的设计 与实现》，其阵元数多达十几个，设备量大，不适用于星载雷达告警。星载雷达 告警系统作为有效载荷的一部分，由于平台的特殊性，分配给雷达告警系统的功 率、尺寸、重量有限，所以需要采用设备量及功耗较小的测向方法。综上，适应 星载平台的测向方法仍然为传统的双通道比幅测向方法，提高其测角精度是目前 亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星载三阵元单脉冲两维测向方法，解决了传统雷 达告警系统测向精度较低的问题，综合比幅测向和比相测向的优点，利用比相测 向精度高的特点弥补比幅测向精度低的缺陷，通过长基线干涉测向提高系统测向 精度。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种星载三阵元单脉冲两维测向方法， 包括以下步骤：

步骤1：根据接收信号的最短波长、比幅测角精度计算最长基线限制；根据 工作频段要求的测角精度及接收信号的最长波长计算最短基线长度要求；比较最 长、最短基线要求，如果两者相矛盾，即最长基线小于最短基线，则此工作波段 宽度条件下，无法采用单基线比幅比相测角，需修改工作频段宽度，或采用双基 线、多基线方案；

步骤2：根据天线波束指向角和幅度方向图，计算信号不同方向入射天线间 幅度差，得到幅度差表；根据天线间隔、波束指向和相位方向图，计算信号不同 方向入射天线相位差，得到相位差表；

步骤3：利用三阵元接收同一信号的幅度差与幅度差表进行相关处理，得到 信号入射二维方向的粗测值；

步骤4：利用比幅测向的粗测结果、比幅测向精度确定信号入射方向的搜索 范围，利用三通道间三组相位差与相位差表进行相关处理及插值处理，得到最终 的测角结果。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

(1)算法原理简单，计算量小，易于工程实现。

(2)通道数量少，系统设备量少。

(3)测向精度高。