[发明专利]一种基于收发共置多通道雷达仿机载运动方法

说明书

本发明公开了一种基于收发共置多通道雷达仿机载运动方法，包括如下步骤：步骤1，采用IDPCA技术：步骤2，基于IDPCA技术确定雷达天线系统：步骤3，俯仰向天线设计：步骤4，确定阵列雷达体制。本发明所公开的方法，基于逆相位中心偏置技术模拟机载运动，解决了因收发异置引起的系统复杂度问题，既设计了能实现仿机载功能的雷达系统，又降低了岸基雷达系统的设计复杂度。

技术领域

本发明属于模拟机载运动下杂波特性研究领域，特别涉及该领域中的一种基于收发共置多通道雷达仿机载运动方法。

背景技术

机载雷达对地探测时，雷达杂波的多普勒谱宽和频移由机载平台的运动引起，利用空时自适应处理技术可有效实现目标检测，但在机载雷达对海探测时，雷达杂波的多普勒谱宽和频移由机载平台和海面的运动引起，利用空时自适应处理技术无法检测到海面目标。为解决上述难题，需录取大量机载雷达海杂波测量数据，对其空时二维特性进行深入研究，但基于机载平台进行海杂波测量面临成本高、海况少、测量周期短等问题，利用地基雷达模拟机载运动是进行海杂波空时二维特性研究的关键技术。

美国国防高级计划研究署(Defense Advanced Research Projects Agency,DAPAR)在“山顶计划”中公开了一种基于逆相位中心偏置(Inverse Displaced PhaseCenter Antenna,IDPCA)技术模拟机载运动的方法，其构成是基于收发异置的岸基雷达实现仿机载运动，其中发射天线由16个子阵构成，机载运动由每个子阵沿着阵面轴线方向依次发射实现，接收天线是由14个子阵组成的阵面天线。DAPAR的仿机载雷达系统需要两套天线系统，其发射和接收控制系统复杂度高，收发通道的幅相校准难度高，后期数据处理面临诸多问题。

目前国内研究海杂波空时二维特性的学者大多采用基于理论模型的仿真数据，或采用仅限于特定海情和工作参数的实测数据。国内尚无包含多种海况、多种雷达工作参数且进行长时间系统观测的机载雷达海杂波数据，极大地限制了海杂波空时二维特性研究，降低了机载雷达对海探测的目标检测性能。因此，基于IDPCA原理的岸基雷达系统设计实现成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于收发共置多通道雷达仿机载运动方法。

本发明采用如下技术方案：

一种基于收发共置多通道雷达仿机载运动方法，其改进之处在于，包括如下步骤：

步骤1，采用IDPCA技术：

IDPCA技术的核心原理是多个发射天线相位中心在脉冲重复周期内等间隔移动，一个接收天线相位中心不动，具体步骤为：

步骤11，确定阵列天线中阵元间距：

设计发射子阵间距Δd不能超过即λ＝cf₀为雷达工作的中心频率对应的波长，c＝3×10⁸m/s为光速，f₀为雷达工作的中心频率，该中心频率按照天线频带宽度的中心频率确定；

步骤12，计算相邻发射子阵等效相位中心移动距离：

完整收发路径的等效相位中心近似等于发射相位中心和接收相位中心之间的中点位置，依此原理计算出第1个发射子阵的等效相位中心为第2个发射子阵的等效相位中心为两个相邻发射子阵等效相位中心移动距离为

步骤13，计算实现仿机载运动的脉冲重复周期：

假定机载平台沿阵列轴线以速度v匀速运动，计算脉冲重复周期PRI：

步骤14，标记首个发射子阵的回波脉冲：