[发明专利]立体基线宽频带微波辐射源测向装置及测向方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种探测技术，更确切的说属被动雷达探测技术领域。

背景技术

现代雷达系统的工作频率范围很宽，对雷达探测技术提出了更高的要求，因此反辐射导引头必须有宽的频率覆盖范围，而且随着复合制导方式的出现，对导引头天线盘上天线阵元的摆放形式也提出了更灵活的要求。但现有的长短基线等测向方法需要较小的天线阵元间距来保证辐射源信号的频率高端的无模糊测向，由于天线阵元本身的物理尺寸的限制而不能实现天线阵元之间较小间距的摆放，继而无法实现辐射源信号的频率高端无模糊测向；而且长短基线等测向方法在实现二维测向时需构成L型天线阵，其摆放形式单一，这可能与复合制导方式中其他制导模式的天线阵元或传感器的位置发生冲突。

发明内容

本发明的目的在于向宽频带被动雷达导引头提供一种快速、精确、易于实现的立体基线宽频带的微波辐射源测向装置。本发明的目的还在于提供一种基于立体基线宽频带微波辐射源测向装置的测向方法。

本发明的目的是这样实现的：由六个天线阵元、高频组件、瞬时测频接收机、混频器、中频放大器、本振源、A/D转换器、数字接收机和信号处理器组成，微波辐射源发出的微波信号经过其中一个天线阵元接收，经过瞬时测频接收机，测得频率信息送入信号处理器参与解算；微波辐射源发出的微波信号经过另五个天线阵元接收，五个天线阵元后面接高频组件，经高频组件滤除带外噪声的微波信号，与由信号处理器控制本振源产生的与微波信号频率有固定频差的本振信号一起输入混频器，混频器产生的固定中心频率的中频信号输入到中频放大器，经中频放大器放大后的中频信号输入到A/D转换器进行模数转换，与A/D转换器相连的数字接收机将微波辐射源的相位信息输入到信号处理器，然后结合输入到信号处理器的频率信息，采用本发明所提出的立体基线测向算法在信号处理器解算出微波辐射源的方位角和俯仰角，然后由信号处理器输出微波辐射源的方位角和俯仰角。

本发明的装置还可以包括这样一些特征：

1、所述的天线是双臂平面螺旋天线或其他形式宽频带天线。

2、所述的天线阵元为六个，其中用于测向的五个天线阵元沿天线盘摆放成均匀圆阵的形式(或其他任意形式，可以根据实际天线盘尺寸及实际工作要求进行调整)，天线阵元的中心到天线盘圆心的距离为辐射源最短波长的几倍至十几倍；与瞬时测频接收机相连的天线阵元可摆放到天线盘圆心。

本发明的基于立体基线宽频带微波辐射源测向装置的测向方法是：任意选取五个天线阵元中的三个天线阵元构成第一组天线阵，选取五个天线阵元中的不完全相同的三个天线阵元构成第二组天线阵，依此类推；根据微波辐射源的相位差与微波辐射源的方位角和俯仰角之间的关系进行解算，每组天线阵解得多对方位角和俯仰角的值，对各组天线阵解得的多对方位角和俯仰角进行比较，找出一定误差范围内相近的一对方位角和俯仰角的值，即为微波辐射源的来向，最终实现宽频带范围内微波辐射源的方位角和俯仰角无模糊的同时高精度测向。

本发明为立体基线宽频带微波辐射源测向装置，该装置运用本发明提出的立体基线测向算法，即任意选取五个天线阵元中的三个天线阵元构成第一组天线阵，选取五个天线阵元中的不完全相同的三个天线阵元构成第二组天线阵，依此类推；然后根据天线阵元接收的微波辐射源的相位差与微波辐射源的方位角和俯仰角之间的关系进行解算，每组天线阵解得多组方位角和俯仰角的值，对各组天线阵解得的方位角和俯仰角进行比较，找出一定误差范围内相近的一组方位角和俯仰角的值，即为微波辐射源的来向，最终实现宽频带范围内方位角和俯仰角无模糊的同时高精度测向。该装置的天线阵元摆放形式灵活，可节省天线盘体积，并且该装置结构简单，易于工程实现。

本发明向宽频带被动雷达导引头提供了一种快速、精确、易于实现的测向装置，适用于多模复合制导导引头，并可以探测覆盖频率范围内的所有雷达系统，对其进行精确测向，还可以根据需要对移动雷达系统进行跟踪。

本发明提出的立体基线测向装置避免了传感器或天线阵元之间位置的冲突，满足了在更小体积内实现宽频带范围内高精度测向的需求。

附图说明

图1是本发明的天线阵元相对位置示意图；

图2是本发明的实现框图；

图3是本发明立体基线测向算法的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明作进一步详细说明：