[发明专利]一种相控阵天线波束指向稳定方法

权利要求书

1.一种相控阵天线波束指向稳定方法，其特征在于，所述方法包括：

通过姿态传感器检测相控阵雷达所在的载具在当前探测周期相对于上一探测周期的姿态角变化值；

根据所述姿态角变化值以及探测目标在上一探测周期的目标坐标值确定所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值，所述目标坐标值是所述探测目标在所述相控阵雷达的天线阵面坐标系下的坐标值；

根据所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值确定所述相控阵雷达在当前探测周期指向所述探测目标的目标方位角和目标俯仰角；

确定与所述目标方位角和目标俯仰角对应的行相移基量和列相移基量；

根据所述行相移基量和列相移基量确定所述相控阵雷达的天线阵面的各个阵元的总移相量对应的移相控制码；

按照所述移相控制码控制所述相控阵雷达的波束指向所述探测目标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述姿态角变化值包括偏航角变化值Δδ、滚转角变化值Δγ和俯仰角变化值Δλ，则所述根据所述姿态角变化值以及探测目标在上一探测周期的目标坐标值确定所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值，包括：

确定所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值为其中，矩阵(x₀，y₀，z₀)是所述探测目标在上一探测周期的目标坐标值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值确定所述相控阵雷达在当前探测周期指向所述探测目标的目标方位角和目标俯仰角，包括：

确定所述目标方位角为确定所述目标俯仰角为其中，(x₁，y₁，z₁)是所述探测目标在当前探测周期的目标坐标值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述目标方位角和目标俯仰角对应的行相移基量和列相移基量，包括：

按照计算得到所述行相移基量、按照计算得到所述列相移基量，其中，f是天线工作频点，c是光速，dy是所述相控阵雷达的天线阵面同一行的相邻两个阵元的间距，dz是所述相控阵雷达的天线阵面同一列的相邻两个阵元的间距，θ是所述目标俯仰角，是所述目标方位角。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

从存储的预定对应关系中查找到所述目标方位角和目标俯仰角所指示的波束位置对应的基量计算用三角函数值，所述基量计算用三角函数值包括cosθ、sinθ、所述预定对应关系包括按照预定布相算法完成布相后，相扫范围内各个波束位置所对应的基量计算用三角函数值，波束位置由方位角和俯仰角共同指示；

基于查找到的所述目标方位角和目标俯仰角对应的基量计算用三角函数值计算所述行相移基量和列相移基量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述行相移基量和列相移基量确定所述相控阵雷达的天线阵面的各个阵元的总移相量对应的移相控制码，包括：

确定天线阵面的各个阵元在阵元坐标化后的阵元中心的坐标值，所述天线阵面以阵面的顶角为原点，以所述天线阵列的行为y轴、列为z轴进行阵元坐标化；

基于各个阵元的阵元中心的坐标值以及所述行相移基量和列相移基量确定所述阵元的总移相量为(Y,Z)是阵元中心的坐标值，α是所述行相移基量，β是所述列相移基量，dy是同一行的相邻两个阵元的间距，dz是同一列的相邻两个阵元的间距；

根据所述每个阵元的总移相量以及移相器的位数确定各个阵元的移相控制码。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个阵元的总移相量以及移相器的位数确定各个阵元的移相控制码，包括：

确定每个阵元的移相控制码为其中，φ(Y,Z)是所述阵元的总移相量，φ_min是所述移相器的最小移相量且k是所述移相器的位数。