一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法技术

本发明专利技术涉及一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法，具体为一种资源占用率最优的有源阵列雷达搜索屏设置方案。本发明专利技术首先以离散量化后的方位角为基准，对整个站心坐标系目标理论弹道进行遍历，然后在每个弹道点，考虑可能的不同尺寸搜索屏，力求从全局的角度获取雷达资源占用率最优的搜索屏方案，可为有源阵列雷达目标探测时资源的合理分配提供支撑；本发明专利技术将目标理论弹道转化到站心坐标系下球坐标形式，然后以天线有效波束宽度为度量，分别将目标理论弹道在方位角、俯仰角方向进行离散量化，使得对搜索屏资源占用率的计算通过查表即可完成，计算效率大大提升，具有很强的可操作性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法


[0001]本专利技术属于雷达
，涉及有源阵列雷达搜索屏资源占用率的快速计算，可用于在已知目标理论弹道情形下，快速计算获取雷达资源占用率最优的有源阵列雷达搜索屏方案。

技术介绍

[0002]有源阵列雷达具有多功能、多目标、远距离、高可靠性和高自适应性等特点,可广泛用于远程预警侦查、精密跟踪等任务。有源阵列雷达的工作模式主要包括搜索与跟踪，搜索工作模式是指根据设置的雷达空域搜索屏，合理设置波位的编排，进行搜索空域的扫描覆盖。
[0003]在进行有源阵列雷达空域搜索屏的设置时，岗位操作人员在满足雷达资源占用率的前提下，一般根据经验设置搜索屏。具体来说，为了保证对目标的搜索捕获，通常采取的可行方案是要求搜索屏扫描周期小于目标的穿屏时间，这种定性的搜索屏设置方式适宜在在目标数目较少、雷达资源较为宽裕的情形下工作。
[0004]假定有源阵列雷达天线水平、垂直方向的有效波束宽度分别为β
a
、β
e
,天线波束在一个波位的驻留时间为T
d
，某个搜索屏的方位、俯仰宽度分别为Ω
a
，Ω
e
，假定目标穿越搜索屏的时间为T
p
。记K
a
、K
e
为覆盖整个方位、俯仰搜索范围所需要的波位数目，则K
a
＝Ω
a
/β
a
，K
e
＝Ω
e
/β
e
>。可以简单的认为雷达扫描整个空域的时间为T
f
＝T
d
*K
a
*K
e
,则雷达的资源占用率为Y＝T
f
/T
p
＝T
d
*K
a
*K
e
/T
p
。
[0005]目前尚缺少一种定量的分析手段，能快速的找到满足目标搜索捕获概率条件下，雷达资源占用率最优的搜索屏设置方法，从而能更加有效的利用有源阵列雷达的资源，优化雷达工作方式，充分发挥雷达探测威力。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种资源占用率最优的有源阵列雷达搜索屏设置方案，在给定理论弹道的情形下，通过对目标搜索空域基于天线有效波束宽度进行离散化，快速计算各种可能情形下雷达搜索屏的资源占用率，以获取满足跟踪性能条件下，资源占用率最优的有源阵列雷达搜索屏方案。
[0007]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]步骤1.获取有源阵列雷达天线水平、垂直方向的有效波束宽度β
a
、β
e
，有源阵列雷达天线水平、垂直方向的电扫范围ω
a
、ω
e
，以及天线波束在一个波位的驻留时间T
d
等常数。有源阵列雷达搜索屏方位、俯仰方向的最大可排布波位数可简单记为floor(2ω
a
/β
a
)、floor(2ω
e
/β
e
)。
[0009]步骤2.以有源阵列雷达阵面中心为原点，构建站心坐标系(东北天坐标系)，将目标理论弹道转化到该坐标系下的球坐标形式{t,a,e,r},其中t为弹道时标，a为目标方位
角，e为目标俯仰角,r为目标斜距。
[0010]步骤3.将目标理论弹道序列{t,a,e,r}中不满足有源阵列雷达测量条件的点迹剔除。
[0011]步骤4.将目标理论弹道序列{t,a,e,r}中的方位角{a}按照间隔β
α
进行线性插值，得到弹道序列{t
Inp
,a
Inp
,e
Inp
,r
Inp
}。
[0012]步骤5.将弹道序列{t
Inp
,a
Inp
,e
Inp
,r
Inp
}中{a
Inp
}、{e
Inp
}分别以天线水平、垂直方向有效功率波束宽度为度量进行量化。
[0013]步骤6.得到离散量化的弹道序列{t
dis
,a
dis
,e
dis
,r
dis
}，其中{a
dis
},{e
dis
}均为正整数。
[0014]步骤7.对量化后的弹道序列{t
dis
,a
dis
,e
dis
,r
dis
}中方位角{a
dis
}进行遍历。
[0015]步骤8.对每个a
dis
，以其作为搜索屏的左边缘a
L
，搜索屏的右边缘a
R
设为a
L
+i，将i从1遍历至floor(ω
a
/β
a
)。
[0016]步骤9.对每个搜索屏，由上述的a
L
、a
R
可从离散弹道序列中查询得到对应的俯仰角e
L
、e
R
及弹道时标t
L
，t
R
。
[0017]步骤10.该搜索屏下，雷达扫描整个空域的时间为T
f
＝T
d
*(a
R
‑
a
L
)*abs(e
R
‑
e
L
)，目标穿越搜索屏的时间为T
p
＝t
R
‑
t
L
,计算此时的雷达的资源占用率Y＝T
f
/T
p
。
[0018]步骤11.完成步骤7、8的遍历，即可得到雷达资源占用率最优的方案对应的有源阵列雷达搜索屏。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有意效果：
[0020]本专利技术首先以量化后的方位角为基准，对整个站心坐标系目标理论弹道进行遍历，然后在每个弹道点，考虑可能的不同尺寸搜索屏，力求从全局的角度获取雷达资源占用率最优的搜索屏方案，可为有源阵列雷达目标探测时资源的合理分配提供支撑。
[0021]本专利技术将目标理论弹道转化到站心坐标系下球坐标形式，然后以天线有效波束宽度为度量，分别将目标理论弹道在方位角、俯仰角方向进行离散量化，使得对搜索屏资源占用率的计算通过查表即可完成，计算效率大大提升，具有很强的可操作性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术所述的有源阵列雷达搜索屏快速设置方法的流程图。
[0023]图2为离散量化后的“方位
‑
俯仰”阶梯曲线局部示意图。
具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一、获取有源阵列雷达天线水平、垂直方向的有效波束宽度β
a
、β
e
，有源阵列雷达天线水平、垂直方向的电扫范围ω
a
、ω
e
，以及天线波束在一个波位的驻留时间T
d
，有源阵列雷达搜索屏方位、俯仰方向的最大可排布波位数记为floor(2ω
a
/β
a
)、floor(2ω
e
/β
e
)；步骤二、以有源阵列雷达阵面中心为原点，构建站心坐标系，将目标理论弹道转化到该坐标系下的球坐标形式{t，a，e，r}，其中t为弹道时标，a为目标方位角，e为目标俯仰角，r为目标斜距；步骤三、将目标理论弹道序列{t，a，e，r}中不满足有源阵列雷达测量条件的点迹剔除；步骤四、将目标理论弹道序列{t，a，e，r}中的方位角{a}按照间隔β
a
进行线性插值，得到弹道序列{t
Inp
，a
Inp
，e
Inp
，r
Inp
}；步骤五、将弹道序列{t
Inp
，a
Inp
，e
Inp
，r
Inp
}中{a
Inp
}、{e
Inp
}分别以天线水平、垂直方向有效功率波束宽度为度量进行量化，得到离散量化的弹道序列{t
dis
，a
dis
，e
dis
，r
dis
}，其中{a
dis
}，{e
dis
}均为正整数；步骤六、对量化后的弹道序列{t
dis
，a
dis
，e...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄为，汪毅，张煜昕，胡上成，侯亚威，邓育民，伊瑞海，顾晓霞，龚席熠，王振平，
申请(专利权)人：中国卫星海上测控部，
类型：发明
国别省市：