[发明专利]一种用于单波束机械扫描雷达测量目标方位角的方法

说明书

技术领域

本发明涉及雷达、通讯技术领域，具体涉及一种用于单波束机械扫描雷达测量目标方位角的方法。

背景技术

单波束机械扫描雷达往往用于新体制成像雷达逆合成孔径雷达(ISAR)的探测通道、搜索雷达以及环视雷达中，其传统测角方法采用振幅法，包括最大信号法，过门限检测法等。最大信号法就是逐一比较回波强度，取其中幅度最大值为方位估计中心，该方法实现简单，但由于波束最大值附近平坦测角精度也会降低，同时逐一比较也使得计算量显著增加；过门限检测法是最大信号法用于自动测角时的一种实现方法，其基本思路是利用天线的对称性，以回波信号高于和低于检测门限时两个方位的平均值作为方位估计中心，同样存在计算量大的缺点，同时噪声的随机性对检测点也有较大影响。

现代雷达系统中，特别是ISAR探测通道模式下，精确的方位信息将有助于成像模式下的天线的快速定位，数据段的快速选取，减少无目标时段的冗余数据，以提高数据处理的实时性。对后期的目标跟踪，航迹外推都是至关重要的。但传统单波束机械扫描雷达测角精度却一直得不到提高，现代信号处理采用正交双通道处理，经相参积累后能得到高信噪比回波，使得具有较高测角精度的单脉冲法在搜索探测雷达中的应用成为可能。

单脉冲技术采用的是同时波瓣法，其最显著的优点是其测角精度高，目前广泛应用于相控阵雷达，以及现代精密跟踪雷达。对于单波束机械扫描雷达，单脉冲技术并不能直接应用，需要适当的改进。

发明内容

为了解决现有的单波束机械扫描雷达测角精度不高及运算量大的问题，本发明提供了一种用于单波束机械扫描雷达测量目标方位角的方法。

本发明的一种用于单波束机械扫描雷达测量目标方位角的方法，它包括如下步骤：

步骤一：利用单波束机械扫描雷达获取回波信号，进而进行目标检测；

步骤二：在检测到有目标存在的方位角范围内，取方位角间隔为雷达天线主瓣宽度2θ_k的任意两个回波脉冲作为单脉冲技术测角所需的两个波束；

步骤三：分别以步骤二中所取的两个方位上的回波脉冲为中心，并分别与所述每个回波脉冲相邻的P个脉冲进行相参积累，并定义所述的一个回波脉冲所在的方位值为θ_i，另一个回波脉冲所在的方位值为θ_i+2θ_k，然后获取方位值为θ_i时所探测的目标的二维像回波强度F(θ_i)和方位值为θ_i+2θ_k时所探测的目标的二维像回波强度F(θ_i+2θ_k)，其中，P为自然数；

步骤四：根据所获得的两个方位角上目标的二维像回波强度计算所述两个方位角上目标的和信号强度F_∑(θ)＝F(θ_i)+F(θ_i+2θ_k)、差信号强度F_Δ(θ)＝F(θ_i)-F(θ_i+2θ_k)以及和差比值

步骤五：利用查表法查找和差比值k所对应的误差偏角δθ，获取目标方位角θ_T＝θ_i+θ_k+δθ。

本发明的有益效果为：本发明提供了一种基于单脉冲技术的用于单波束机械扫描雷达测角的新方法；本发明引入了单脉冲技术，提高了测量精度；本发明可以从检测到目标的多个波束中，任意选取两个相隔2θ_k的波束即可构成单脉冲测角所需要的两个波束，使得测角时处理更加灵活，并通过查表即可获取两个波束相应的方位角，而不需要像最大信号法和门限检测法那样逐一比较回波强度，获取最大值，或者出现低于门限的值才能确定方位，使得计算量小；本发明避免了最大信号法测角时由于目标起伏变化等因素可能会导致的方向图顶部失真，而造成测量值偏离实际方位而产生测角误差的情况，利用单脉冲技术测角具有较好的稳定性。

附图说明