【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及跟踪雷达，特别涉及一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法。
技术介绍
1、跟踪雷达是能连续跟踪目标并测量目标坐标的雷达。使用跟踪雷达能够获得目标运动的连续运动轨迹精确测量参数。基于对已跟踪目标的坐标测量结果，跟踪雷达的天线波束能始终指向目标，因而能提供连续的目标坐标测量信息。测角精度性能是跟踪雷达的重要指标，也是跟踪雷达影响更高级系统构建的重要因素。
2、目标角度测量常用的是二维和差测角方法，一般的做法是将天线阵面分为4个波束，并利用这4个波束形成和通道、方位差通道、俯仰差通道，对这些通道的信号进行观测计算就能得到目标偏离波束中心的偏角。该方法计算精度较高、计算量较小，在工程中的应用十分广泛。然而，受限于信噪比，特别是随着目标越来越靠近雷达天线指向中心，差通道的信号强度越来越小，测角依赖的信噪比会越来越差，不仅影响了目标测角精度，还导致在低信噪比条件下雷达天线无法指向精确对准目标，甚至会导致测角数值围绕真值周期性翻转跳动。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：
2、为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提供一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，以解决跟踪雷达现有的低信噪比条件下的测角精度变差、甚至会导致测角数值围绕真值周期性翻转跳动的问题。
3、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
4、一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，包括：
5、获取和通道、俯仰差
6、基于和通道、俯仰差通道计算俯仰差通道与和通道的比值，基于俯仰差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的俯仰角测量值；基于目标偏离波束中心的俯仰角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值；
7、基于和通道、方位差通道计算方位差通道与和通道的比值，基于方位差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的方位角测量值；基于目标偏离波束中心的方位角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的方位角测量值；
8、根据目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值、方位角测量值进行指向偏置，偏置量选取为0.2个波束宽度；控制指向位为：
9、
10、其中，ele为俯仰控制指向位，为目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值，θele_3db为3db俯仰波束宽度，azi为方位控制指向位，θazi_3db为目标在雷达天线坐标系下的方位角测量值，为3db方位波束宽度。
11、本专利技术进一步的技术方案：根据目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值、方位角测量值进行指向偏置，通过2-3次迭代。
12、本专利技术进一步的技术方案：所述获取和通道、俯仰差通道、方位差通道信号，包括：
13、将天线平面划分为4个象限，分别为：子阵1、子阵2、子阵3、子阵4；
14、对天线平面对应输出的射频信号进行接收，经过接收机后变为对应的4路中频信号；
15、用ad采样将4路中频信号进行中频采样得到对应4路数字中频信号；
16、用数字下变频对这4路数字中频信号进行数字下变频输出对应4路数字基带信号；
17、对这4路数字基带信号进行和差运算，得到和通道、俯仰差通道、方位差通道信号。
18、本专利技术进一步的技术方案：所述基于俯仰差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的俯仰角测量值，采用以下公式：
19、
20、其中，f为函数关系式，为俯仰差通道与和通道的比值。
21、本专利技术进一步的技术方案：所述基于目标偏离波束中心的俯仰角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值，采用以下公式：
22、
23、其中，为目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值。
24、本专利技术进一步的技术方案：所述基于方位差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的方位角测量值，采用以下公式：
25、
26、其中，g为函数关系式，为方位差通道与和通道的比值。
27、本专利技术进一步的技术方案：所述基于目标偏离波束中心的方位角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的方位角测量值，采用以下公式：
28、
29、其中，为目标在雷达天线坐标系下的方位角测量值。
30、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。
31、一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
32、一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现上述的方法。
33、本专利技术的有益效果在于：
34、本专利技术提供的一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，相比于现有技术，具有以下优点：
35、1、采用测角信号形成过程使用的是雷达常见子阵划分，容易实施；
36、2、通过指向控制偏置使得雷达天线指向能够稳定提供信噪比较高的角度测量值，保证了测角的正确性；
37、3、选取的拟合直线与理论曲线在偏置位置相交，在保证精确测角的前提下大大减少了计算量和存储量；
38、4、本专利技术的跟踪测角是靠调整对准指向偏置来实现精确跟踪的，是一个兼具闭环控制与测量的过程，具有迭代速度快，收敛精度高的优点。
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1.一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，根据目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值、方位角测量值进行指向偏置，通过2-3次迭代。
3.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述获取和通道、俯仰差通道、方位差通道信号，包括：
4.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述基于俯仰差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的俯仰角测量值，采用以下公式：
5.根据权利要求4所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述基于目标偏离波束中心的俯仰角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值，采用以下公式：
6.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述基于方位差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的方位角测量值，采用以下公式：
7.根据权利要求6所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪
8.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于存储有计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于包括计算机可执行指令，所述指令在被执行时用于实现权利要求1所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，根据目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值、方位角测量值进行指向偏置，通过2-3次迭代。
3.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述获取和通道、俯仰差通道、方位差通道信号，包括：
4.根据权利要求1所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述基于俯仰差通道与和通道的比值计算目标偏离波束中心的俯仰角测量值，采用以下公式：
5.根据权利要求4所述一种基于指向控制偏置的雷达目标精确跟踪方法，其特征在于，所述基于目标偏离波束中心的俯仰角测量值计算目标在雷达天线坐标系下的俯仰角测量值，采用以下公式：
6.根据权利要求1所述一...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐玮，路小娟，董锦，王伟，张明，田斌，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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