[发明专利]大型分布式空间监测雷达的最优化波束对齐方法

摘要

本发明为一种大型分布式空间监测雷达的最优化波束对齐方法，包括以下步骤步骤一、读入待分析的多个初始站址参数；步骤二、根据步骤一的站址参数，计算发射站、接收站的最优测站偏转角度；步骤三、根据基于圆锥角度坐标的收发波束二维投影分析方法进行发射波束投影步骤四、在发射波束投影图中，根据最优波束覆盖计算方法，利用最优门限对发射波束投影区域进行排列覆盖，给出每个接收波束指向，并对收发覆盖情况进行直观评估；步骤五、将初始站址代入最优化目标函数，按照约束条件迭代求解最优站址；步骤六、将步骤五计算的最优站址后代入步骤一中，重新进行波束覆盖，满足设计要求后结束整个流程。

主权项

一种大型分布式空间监测雷达的最优化波束对齐方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、读入待分析的多个初始站址参数；步骤二、根据步骤一的站址参数，按照下式分别计算发射站、接收站的最优测站偏转角度，即发射站俯仰角ET、发射站方位角ΑT、接收站俯仰角ER、接收站方位角ΑR：其中ρ(ET,ΑT)为接收站R到发射波束中心平面的距离；Θ(ER,ΑR)为接收波束中心平面的法线与发射波束中心平面的法线交角；步骤三、将步骤一和步骤二中计算得到站址、偏转角度代入式(3)，根据基于圆锥角度坐标的收发波束二维投影分析方法进行发射波束投影：rΦ(ΦR-H)=PRΠRT[RT-GOC+ΠTPTTrΦ(ΦT-H)-RR-GOC]---(3)]]>其中，RR‑GOC、RT‑GOC分别表示接收站R和发射站T在地心地固坐标系下的位置矢量；ΠT/R表示位置矢量从站心地平坐标系转换到站心赤道坐标系的旋转矩阵；PT/R表示位置矢量从阵面坐标系转换到站心地平坐标系的旋转矩阵；包络线上轨道高度为H的各点表示为ΦT/R‑H＝[L,αx‑T/R,αy‑T/R]T，其中包络点到测站的站心斜距为L，在测站各自阵面坐标系O‑xyz的圆锥角度坐标αx‑T/R、αy‑T/R；rΦ(ΦT/R‑H)表示包络线各点在地心地固坐标系下的位置矢量，T/R表示发射站或者接收站；步骤四、在发射波束投影图中，根据最优波束覆盖计算方法，利用最优门限对发射波束投影区域进行排列覆盖，给出每个接收波束指向，并对收发覆盖情况进行直观评估，若满足要求，则结束整个流程；否则，执行步骤五；步骤五、将初始站址代入最优化目标函数，按照约束条件(4)迭代求解最优站址：minΨTΓ(ΨT),s.t.ET=ET-opt,AT=AT-opt∝minET-opt,AT-optΓ(ΨT,ET-opt,AT-opt)lowerlimit≤Δ(ΨT-ΨT0)≤upperlimit---(4)]]>其中，两个接收站到发射波束平面中心的距离和为Γ(ΨT)，ΨT为最优站址，ΨT0为原始站址，Δ(ΨT‑ΨT0)为两站址的差异函数，ΑT为发射站方位角，lower limit、upper limit为差异函数的上限和下限，根据移动站址的实际限制进行确定；步骤六、将步骤五计算的最优站址后代入步骤一中，重新进行波束覆盖，满足设计要求后结束整个流程。