CN104459609A - 一种基于相控阵雷达的高精度快速实时测向方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于相控阵体制雷达的高精度快速实时测向方法，其中包括：通过对相控阵面阵发送下来的各通道数据进行数字同时多波束合成(以下简称DBF合成)；利用合成的多个和波束进行粗测向即确定辐射源的大致方位；根据和波束粗测向的结果调度一个差波束指向该方位；最后利用差波束幅度特性，分阶段分步进实时调整差波束指向，使差波束指向与零深方位快速重合完成测向。

Description

一种基于相控阵雷达的高精度快速实时测向方法
技术领域
本发明涉及一种基于相控阵雷达的高精度快速实时测向方法。尤其涉及一种基于DBF合成技术，利用和波束确定辐射源大致方位，并通过快速实时调整差波束指向，从而完成高精度测向的方法。
背景技术
相控阵体制雷达，一般采用比幅法进行测向。即事先根据和差波束特性，按照和差波束幅度比及相位差为索引，存储辐射源实际方位与波束指向方位的方位偏差。实际工作时，通过DBF合成后的和差波束幅度比及相位差进行查表，获得辐射源实际方位与波束指向方位的方位偏差，最终完成测向。
该方法需要获得和差波束的幅度比，在高精度的测向要求下，很难在FPGA等逻辑电路中实时计算，一般由系统的数据处理或软件进行计算。因此，通常在一个主触发内只能完成一次指向调整，无法实时调整波束指向，不能满足测向的实时性。而且，随着测向精度要求越来越高，要获得高精度的测向结果，就需要将查找表的索引（即和差波束幅度比和方位差）高度细化，这样一来就大大耗费了数据处理的内存资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于相控阵雷达的高精度快速度实时测向方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：首先，通过对相控阵面阵发送下来的各通道数据进行DBF合成，共合成N个足以覆盖90度方位的和波束；每隔N个时钟进行一次N个和波束的幅度值采样与比较，幅度值最大的和波束所在方位即为辐射源所在大致方位，当和波束粗测向测得辐射源所在大致方位后，立刻调度一个差波束指向该方位；利用差波束幅度特性，实时调整差波束指向，使差波束指向其零深从而完成测向。当差波束开始指向辐射源大致方位后，开始以波束宽度的八分之一的步进调整差波束指向，确定零深所在方位；然后再以波束宽度的四十分之一的步进调整差波束指向，再次精确确定零深所在方位；最后再以波束宽度的二百分之一的步进调整差波束指向，使差波束指向与其零深重合，从而完成差波束精确测向。
附图说明
图1 本高精度快速实时测向方法工作流程图。
图2 和波束粗测向流程图。
图3 差波束精测向流程图。
具体实施方式
本高精度快速实时测向方法工作流程图如图1所示。首先，通过对相控阵面阵发送的各通道数据进行DBF合成，共合成N个和波束（足以覆盖90度方位）；然后每隔N个时钟进行一次N个和波束的幅度最大值比较，找出幅度值最大的和波束，该和波束所指向的方位即为辐射源所在大致方位。最后，调度一个差波束指向该方位。并根据差波束幅度特性，实时调整差波束指向，快速地使差波束指向与其零深所在方位重合，从而向完成测向。
和波束粗测向流程图如图2所示。首先对DBF后的N个和波束进行幅度值采样及指向锁存；然后通过二分法或冒泡法找出N个和波束中的幅度值最大的和波束，并输出该和波束所指向的方位，该方位即辐射源所在大致方位，由DBF合成分配一个差波束指向该方位。
差波束精测向流程图如图3所示。首先对DBF合成后的一个差波束进行幅度值平滑，并进行幅度值采样及指向锁存；同时将上一时刻差波束幅度值也进行锁存。然后比较当前差波束幅度采样值与上一时刻差波束幅度采样值，如果当前差波束幅度采样值大于上一时刻差波束幅度采样值，则进行正指向调整，即当前指向加上调整步进；否则进行负指向调整，即当前指向减去调整步进。最后，根据当前调整时刻，确定调整步进大小，步进大小可根据波束宽度选择，完成差波束指向调整。这样，根据差波束的快速实时调整，当相控阵面阵在接收到辐射源辐射的时候，使差波束指向与零声方位快速重合，即完成了快速高精度实时测向。

Claims (1)

1.基于相控阵雷达的高精度快速实时测向方法，其特征在于：通过对相控阵面阵发送下来的各通道数据进行DBF合成，共合成N个足以覆盖90度方位的和波束；每隔N个时钟进行一次N个和波束的幅度值采样与比较，幅度值最大的和波束所在方位即为辐射源所在大致方位，当和波束粗测向测得辐射源所在大致方位后，立刻调度一个差波束指向该方位；利用差波束幅度特性，实时调整差波束指向，使差波束指向其零深从而完成测向；当差波束开始指向辐射源大致方位后，开始以波束宽度的八分之一的步进调整差波束指向，确定零深所在方位；然后再以波束宽度的四十分之一的步进调整差波束指向，再次精确确定零深所在方位；最后再以波束宽度的二百分之一的步进调整差波束指向，使差波束指向与其零深重合，从而完成差波束精确测向。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106411381A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 北京佰才邦技术有限公司 数据传输方法和装置
WO2017190441A1 (zh) * 2016-05-06 2017-11-09 中兴通讯股份有限公司 一种定位方法、装置及定位设备
CN107505592A (zh) * 2017-07-27 2017-12-22 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于多波束雷达粗测向的通信接入方法
CN110161474A (zh) * 2019-05-09 2019-08-23 中科宇达（北京）科技有限公司 一种基于数字波束形成技术的低慢小目标探测方法
CN113917389A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种相控阵协同探测系统和差波束角度估计方法
CN114002664A (zh) * 2021-09-29 2022-02-01 苏州威陌电子信息科技有限公司 和差波束成像目标检测及精确测角方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031184A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置及びターゲット検出方法
CN103389493A (zh) * 2013-06-25 2013-11-13 西安电子科技大学 基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法
CN103616679A (zh) * 2013-11-19 2014-03-05 北京航空航天大学 基于差波束调制和波形分析的pd雷达测距测角方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009031184A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Fujitsu Ten Ltd レーダ装置及びターゲット検出方法
CN103389493A (zh) * 2013-06-25 2013-11-13 西安电子科技大学 基于波束选择方法的多波束单脉冲测角方法
CN103616679A (zh) * 2013-11-19 2014-03-05 北京航空航天大学 基于差波束调制和波形分析的pd雷达测距测角方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩彦明等: "自适应和差波束形成与单脉冲测角研究", 《现代雷达》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017190441A1 (zh) * 2016-05-06 2017-11-09 中兴通讯股份有限公司 一种定位方法、装置及定位设备
CN106411381A (zh) * 2016-11-07 2017-02-15 北京佰才邦技术有限公司 数据传输方法和装置
CN106411381B (zh) * 2016-11-07 2020-05-01 北京佰才邦技术有限公司 数据传输方法和装置
CN107505592A (zh) * 2017-07-27 2017-12-22 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于多波束雷达粗测向的通信接入方法
CN107505592B (zh) * 2017-07-27 2020-10-16 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种基于多波束雷达粗测向的通信接入方法
CN110161474A (zh) * 2019-05-09 2019-08-23 中科宇达（北京）科技有限公司 一种基于数字波束形成技术的低慢小目标探测方法
CN114002664A (zh) * 2021-09-29 2022-02-01 苏州威陌电子信息科技有限公司 和差波束成像目标检测及精确测角方法
CN113917389A (zh) * 2021-09-30 2022-01-11 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 一种相控阵协同探测系统和差波束角度估计方法

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