[发明专利]一种采用机动波束的一维DBF雷达目标精细化探测方法

说明书

本发明属于雷达总体设计技术领域，基于方位机扫、俯仰相扫、行波阵波导裂缝线阵的一维DBF三坐标搜索雷达。通过设计以重点目标为波束中心的机动波束实现，实现重点目标精细化探测的雷达资源调度方法；通过提高机动波束的载频带宽，提高重点关注目标的距离分辨率，实现对重点目标的一维距离成像；通过仅处理以重点目标为中心的波门内的回波数据(距离、方位、仰角三维波门)达到不增加硬件资源的需求；通过调整机动波束载频的中心频率实现一定范围内波束的方位频扫，提高重点目标的相关脉冲数，达到提高重点目标精细探测的效果。

技术领域

本发明属于雷达总体设计技术领域。

背景技术

现代舰载或岸基雷达需要搜索探测空域中的地面目标、海面目标、空中目标，其中有无人机，导弹等。实际应用中往往主要重点关注其中的几个目标。重点关注目标需要更高的测量精度，更高的探测数据率，更高的目标识别概率，甚至一维距离像。作为搜索雷达能够获取重点目标进一步的详细信息的需求越来越强烈。但是针对方位机扫俯仰相扫采用行波阵波导裂缝线阵的一维DBF三坐标搜索雷达，资源有限采用现有的方法无法获取更高的距离分辨率、更多的相关脉冲数和更强的回波幅度。

一维旋转相控阵雷达主要功能为搜索，如果要提高测量精度，更高的检测概率，更高的识别概率；就需要更强的回波，更高的载频带宽，更窄的波束宽度，更多的相关脉冲数。更强的回波就意味着更小的搜索范围；更高的载频带宽需要更高的传输速度和更多的计算资源；更窄的波束宽度导致天线驻留时间更短，导致更少的相关脉冲数。这些需求需要的技术指标本身相互矛盾，无法同时实现。

发明内容

针对方位机扫俯仰相扫采用行波阵波导裂缝线阵的一维DBF雷达，本发明提供了一种能对重点关注目标进行一维距离成像、高检测概率、高识别率探测的雷达资源调度方法，通过资源调度的优化改进，达到硬件资源不提升的条件下，提高重点关注目标的检测概率和识别概率，提供重点关注目标的一维距离像的目的。

为实现本发明的目的，本发明根据雷达搜索空域、数据率等的要求设计资源调度方案，在此基础上每个天线驻留时间内增加一个针对重点关注目标探测的机动波束脉组。

机动波束采用笔形波束。由于笔形波束的增益最高，且机动波束中心指向目标，所以能够提供更强的重点关注目标回波，提高目标的检测概率和识别概率。笔形波束的形成通过方位幅度加权和俯仰上通过布相码的控制实现。

通过相位控制调整该波束的俯仰指向，使发射波束中心指向重点目标；根据发射波束的指向设计接收波束的DBF系数，使接收波束中心也指向重点目标。重点目标粗略位置的获取通过正常搜索方式获取，或者通过其他探测设备输入，及人工方式输入。

根据基本雷达方程式有：

脉冲压缩得益为：

I＝Bτ (2)

B为带宽，τ为脉冲宽度，则通过脉冲压缩后雷达方程为：

根据上式，可以得出雷达带宽的提高不会降低雷达的威力。由于距离分辨率主要取决于信号的频率结构，载频带宽的提高可以获得更高的距离分辨率。所以通过提高机动波束载频带宽可以有效的提高目标探测的距离分辨率。通过分辨率的提高可以实现目标的距离一维成像，通过提高目标的距离分辨率提高目标的识别概率。

通过资源调度控制机动波束采用单独的信号产生和信号处理，提高机动波束的载频带宽，为重点目标提供更高的距离分辨率，实现目标探测精度的提高，也可以达到一维距离像的精度要求，从距离维上提高识别概率。载频带宽的提高，需要回波采样率的提高，采样率的提高引起目标回波数据率的提高。由于对重点采用机动波束探测时刻仅关注重点目标，为了不增加对资源的需求通过仅对以该目标为中心的波门内数据进行信号处理和数据处理。