雷达原理角度测量

第七章角度测量电波在均匀介质中传播的直线性，雷达天线的方向性。第一节概述测角的物理根底测角的性能参数：测角的方法天线对于不同方向到达的电磁波具有不同的振幅和相位的响应利用振幅响应进行测角利用相位响应进行测角

测角范围、测角速度、测角精度或准确度、角分辨力。相位法、振幅法天线的方向图一般性质典型函数余弦函数、高斯函数、辛克函数、…P201，图7.1半功率点位置第二节测角方法及其比较测角原理§7.2.1相位法测角利用多个天线所接收到的回波信号间的相位差测角

测角范围实现方法将两天线收到的高频信号与同一本振差频后在中频上比相

双端相位检波器

测角误差与多值性问题测角误差实际读数测相模糊鉴相精度提高测相精度要求尽量小测相不模糊要求尽量大矛盾！！！解决方法三天线法测角无测角模糊测角精度差测角精度高测角模糊例：采用三天线的相位法测角设备，已知，若相位计的结构误差是相位计结构误差的两倍，求二者的测角精度之比解：测角原理测角方法§7.2.2振幅法测角利用天线收到的回波信号幅度来做角度测量。幅度变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。最大信号法、等信号法最大信号法天线扫描过程中收到最强回波时，天线所在指向为目标方向灵敏度高，能充分利用信号能量优点：缺点：精度差，20％θ0.5

，不能判别误差方向等信号法利用两个相同且局部重叠的波束。当目标位于两波束交叠轴处时，两波束收到回波信号相等，交叠轴方向即为目标方向。特点：精度高(提高一个数量级)，可判别目标偏离方向和大小；结构复杂、灵敏度有损失实现方法：同时波瓣法、顺序波瓣法第三节天线波束的扫描方法针状波束雷达波束按一定方式照射给定空域，完成目标探测和坐标测量§7.3.1波束形状和扫描方法θ0.5用途：火控特点：同时测距离、方位、俯仰；精度高方位、俯仰波束窄；扫描速度慢。波束形式：扫描方式：螺旋、分行、锯齿扇形波束特点：方位窄、俯仰宽，或相反；扫描速度快。可测R、α，但β不可测θα0.5θβ0.5扫描方式：圆周扫、扇扫用途：警戒波束形式：特点：相同高度上目标回波强度相同，可同时测R、α、βHRβ用途：搜索、警戒、地面测绘收发同天线同一高度目标回波强度不变余割平方扇形波束机械扫描§7.3.2天线扫描方式整体运动反射面运动馈源变动笨重，扫描速度低笨重，扫描速度高更轻，扫描速度更高机械扫描电扫描电扫描相位扫描、频率扫描、时间延迟法特点：扫描速度很高，波速控制灵活缺点：波束宽度展宽，天线增益减小，系统复杂§7.3.3相位扫描法在阵列天线元采用控制移相器相移量的方法改变鼓励相位，从而实现电扫描。相位扫描根本原理目标§7.4.4高度测量由目标斜距和仰角得到方法

第五节自动测角的原理和方法作用自动测距时间鉴别器自动测角角误差鉴别器原理圆锥扫描自动测角单脉冲自动测角应用目标精确定位空中交通管制、防空火控、卫星跟踪目标偏离轴线〔即出现误差角ε〕，产生一个误差电压，其值正比于ε，极性随偏离方向不同而改变。误差电压经跟踪系统变换、放大、处理后，控制天线向减小ε方向运动，使天线轴线对准目标。方法§7.5.1圆锥扫描自动测角系统顺序波瓣测角法目标方向天线最大辐射方向偏离等信号轴O’O，当波束以一定角速度ωs绕轴O’O旋转时，O’B在空间画出一个圆锥，故称圆锥扫描。x方位y方位等信号轴A波束中心波束截面波束中心运动轨迹A目标回波信号强弱变化规律φ0/ωs2π/ωsωs垂直于等信号轴的波束截面位置变化示意图φ0目标位于等信号轴目标回波信号强度不变目标偏离等信号轴目标偏离等信号轴时x方位y仰角等信号轴ABCD回波信号幅度产生强弱变化调制频率为天线的圆锥扫描频率ωs，调制深度取决于目标偏离等信号轴的大小，起始相位由目标偏离等信号轴的方向来决定。回波信号幅度近似为正弦波调制的脉冲串§7.5.2