CN111624565A - 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法 - Google Patents

大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111624565A
CN111624565A CN202010481112.9A CN202010481112A CN111624565A CN 111624565 A CN111624565 A CN 111624565A CN 202010481112 A CN202010481112 A CN 202010481112A CN 111624565 A CN111624565 A CN 111624565A
Authority
CN
China
Prior art keywords
calibration
target
array
array element
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010481112.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111624565B (zh
Inventor
潘云强
吴述敏
曾富华
范聿杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Electronic Technology Institute No 10 Institute of Cetc
Original Assignee
Southwest Electronic Technology Institute No 10 Institute of Cetc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Electronic Technology Institute No 10 Institute of Cetc filed Critical Southwest Electronic Technology Institute No 10 Institute of Cetc
Priority to CN202010481112.9A priority Critical patent/CN111624565B/zh
Publication of CN111624565A publication Critical patent/CN111624565A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111624565B publication Critical patent/CN111624565B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/66—Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G01S7/403—Antenna boresight in azimuth, i.e. in the horizontal plane
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4026—Antenna boresight
    • G01S7/4034—Antenna boresight in elevation, i.e. in the vertical plane

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本发明提出的一种大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，旨在解决大型共形相控阵系统跨区域跟踪时，可能出现的相位抖动和幅度抖动。本发明通过下述技术方案予以实现：分区域标校模块首先对相控阵系统进行标校区域划分，计算并存储每个标校区域指向的方向矢量，判断每个标校区域所包含的阵元，得到每个区域包含阵元的标校相位；阵元权值模块选择目标指向附近的三个区域的标校相位，推导出三组在目标指向的阵元加权相位，并联合三组加权相位进行平滑滤波，计算出各阵元的加权值；阵元加权模块将形成的和差波束送给波束跟踪模块，计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。

Description

大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法
技术领域
本发明涉及一种适用于相控阵系统的波束跟踪方法，尤其是适用于解决大型共形相控阵系统跨区域跟踪时可能出现的相位抖动和幅度抖动问题的波束跟踪方法。
背景技术
随着数字多波束及相控阵技术的快速发展，共形相控阵利用阵列信号处理技术，可以实现多波束、全空域的目标搜索、跟踪。共形相控阵天线阵列具有最大响应的方向被称为波束指向方向，即在这一方向阵列具有最大增益。对一个线性阵列，当信号在增益与相位上不做改变就进行合并时的波束指向面为阵列的宽面，并垂直于阵元的连线。共形相控阵天线采用电控扫描的方式，扫描速度快、波束控制灵活、抗干扰能力强，且可以同时完成目标搜索、跟踪、引导等多项功能。相对平面相控阵，共形阵元配置复杂，波束控制困难，共形阵中移相器控制信号的产生比线阵或平面阵情况要复杂一些，运算量也要大一点。所谓“相控阵”即通过相位控制实现波束扫描的阵列，其相位值可以通过计算机灵活改变，并且波束扫描快速。相控阵天线的这种性能是通过波控系统来实现的。波控系统根据不同的天线波束指向要求，完成每个单元移相器的移相量计算并提供控制信号。正是由于它的这种灵活性，使得相控阵雷达能够利用同一天线口径形成多个独立的发射波束和接收波束，且能根据实际情况的需求确定雷达的最佳工作方式，以获得满足各种要求的复杂波束。但是随着相控阵面规模的增大，波束控制系统也越来越复杂，并且随着波束形成数量的增加，系统硬件成倍增加，体积、功耗和重量上也成倍增加，硬件非常复杂，不利于工程应用。传统的数字多波束形成技术只是单波束形成的复制，由于现代相控阵电子系统对波束控制的速度要求越来越高，因此对系统的波束运算、数据传输等要求也相应提高。此时常规集中计算方法对数字信号处理器产生巨大压力，严重影响了波束控制的响应时间。
相控阵系统阵面天线的波束指向由波束控制系统来执行，它主要通过对阵面各单元相位和增益的控制实现波束空间指向的变化。其中，阵列方向图在波束指向方向上的任一侧都将衰减到零值，即在该位置阵列响应为零，通常称为零陷。在波束指向方向上的两侧零陷间的方向图被称为主瓣。主瓣两个功率点间的宽度称为半功率波束宽度。各单元相位变化对确定的阵列天线而言主要取决于天线波束指向角的变化。单元间距较小时，天线单元之间的互耦会比较强烈，对方向图的影响相对较大。天线单元的间距较大时，又会使天线阵列体积过大，不够紧凑，影响使用。阵列天线形成高质量波束的前提是要控制多通道辐射或接收信号之间的误差，保持通道间的幅度、相位一致性。阵元天线在设计、使用过程中不可避免的存在安装位置误差；阵元天线有源部件和内部电缆等各分机在生产和装配时都存在一定的不一致性，阵列天线之间也不可避免地存在互耦效应。影响天线面阵元相位的因素主要有两个方面：一是阵面结构及阵元安装误差引入的阵元空间位置误差；二是天线阵元及TR组件性能不一致引起的各阵元发射接收信号的相位变化；这两种误差都会引起通道的不一致性，都会对系统的天线增益旁瓣电平和指向精度等性能造成影响。将这些误差测量出来并通过信号处理加以标校，可有效降低对系统的影响。
标校是数字多波束天线工作的必要条件，也是测试之前的首要工作。阵列天线的标校可分为近场标校和远场标校两类。近场标校方法是在阵列天线近场标校区域设立信标，将信标分时置于阵元天线前端馈入或采集信号。接收阵列天线标校时，信标天线发射标校信号，由接收机处理得到对应通道的幅度和相位误差；发射阵列天线标校时，控制对应通道发射标校信号，由矢量网络分析仪或专用测试设备处理信标天线接收的标校信号，得到通道的幅度和相位误差。采用矢网测试的标校方法，需要逐个测量被测天线阵元与信标天线间的信道传递参数，并与参考信号比对，从而得到所有阵元间的归一化幅度、相位关系。大型相控阵系统采用矢网测试标校过程非常繁琐，不利于实际应用。阵元位置误差会引起接收/发射信号的相位误差，而且相位误差与入射角度有关，现有基于矢网的标校技术无法标校此种误差。近场标校一般用于通道幅相误差标校，难以对阵元位置误差标校。远场标校方法在距阵列天线远场处设立信标，对于接收阵列天线，使信标天线发射标校信号，根据被测天线和信标之间的几何关系，计算各阵元通道接收信号实测值和理论值之间的差异，获得阵元位置误差、幅度误差、相位误差的标校量。对于发射天线阵列，则控制各阵元通道分时发射信号，使用信标天线测量各天线的阵元位置误差、幅度误差、相位误差标校量。这些误差包括阵元问互耦、阵元位置偏差、通道幅相误差等，会导致阵列分辨性能下降，实际应用中其它系统误差也将导致系统分辨性能下降。
考虑到共形相控阵具有遮挡效应，即对于某个指向的目标，有些阵元对于该目标是可见的，有些阵元是不可见的。因此，对于某个指向的目标，并不是所有阵元都能接收到该目标的信号。
发明内容
本发明的目的是针对现有大型共形相控阵系统，提供一种适用于球形相控阵系统目标指向精度高，跟踪精度高，波束运算量小，在大型共形相控阵系统多区域联合标校时的波束跟踪方法。旨在解决大型共形相控阵系统跨区域跟踪时，可能出现的相位抖动和幅度抖动。
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到。一种大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，具有如下技术特征：相控阵系统的波束控制计算机根据波束指向要求对阵面各单元点的相位、幅度进行统一运算后，将相位、幅度等数据分别传输至阵面各点，从而形成波束；分区域标校模块首先对相控阵系统进行标校区域划分，划分为共M层的N个标校区域，计算并存储每个标校区域指向的方向矢量，判断每个标校区域所包含的阵元，利用飞行器，搭载标校设备对每个区域分别进行标校，得到每个区域包含阵元的标校相位，并储存标校相位；然后阵元权值模块根据当前目标指向，选择目标指向附近的三个区域的标校相位，通过三个区域指向与目标指向夹角的几何关系，推导出三组在目标指向的阵元加权相位，并联合三组加权相位进行平滑滤波，得到一组在目标指向的阵元加权相位，计算出各阵元的加权值；阵元加权模块采用处理后的加权值对所有阵元加权，形成和差波束，送给波束跟踪模块，波束跟踪模块根据和差波束计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。
本发明相比于现有技术的有益效果是：
目标指向精度高。本发明针对阵面结构及阵元安装误差引入的阵元空间位置误差，将相控阵系统进行区域划分，对每个区域进行标校，而目标方向的通道相位采用几何关系推导的方式获取，从而提高了目标指向精度。这种标校方式可以避免阵面结构及阵元安装误差引入的阵元空间位置误差，从而提高了目标指向精度。
跟踪精度高。本发明在标校时，可以通过区域划分，分区域完成全阵的标校。在计算目标指向方向的阵元加权相位值时，利用了周围三个区域的标校相位平滑滤波得到阵元的加权相位，提高了权值精度。在完成标校后，相控阵系统的波束控制计算机根据波束指向要求对阵面各单元点的相位、幅度进行统一运算后将相位、幅度等数据分别传输至阵面各点，从而形成波束。一方面提高了加权相位值的准确性，另一方面减小了跨区域时可能存在的相位抖动和幅度抖动，从而提高了跟踪精度。
波束运算量小。本发明波束跟踪模块根据目标空间位置的变化，采用处理后的相位值对所有阵元加权，形成和差波束，计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，波束运算量小。
本发明的适用于球形相控阵系统中联合多区域标校的波束跟踪。
附图说明
图1是本发明大型共形相控阵系统跨区域波束跟踪的流程图。
图2是采用本发明前后的波束扫描方向图幅度曲线示意图。
图3是采用本发明前后的波束扫描方向图相位曲线示意图。
下面结合附图和实施实例对本发明进一步说明。
具体实施方式
参阅图1。根据本发明，相控阵系统的波束控制计算机根据波束指向要求对阵面各单元点的相位、幅度进行统一运算后将相位、幅度等数据分别传输至阵面各点，从而形成波束；分区域标校模块首先对相控阵系统进行标校区域划分，划分为共M层的N个标校区域，计算并存储每个标校区域指向的方向矢量，判断每个标校区域所包含的阵元，利用飞行器，搭载标校设备对每个区域分别进行标校，得到每个区域包含阵元的标校相位，并储存标校相位；然后阵元权值模块根据当前目标指向，选择目标指向附近的三个区域的标校相位，通过三个区域指向与目标指向夹角的几何关系，推导出三组在目标指向的阵元加权相位，并联合三组加权相位进行平滑滤波，得到一组在目标指向的阵元加权相位，计算出各阵元的加权值；阵元加权模块采用处理后的加权值对所有阵元加权，形成和差波束，送给波束跟踪模块，波束跟踪模块根据和差波束计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。
在相控阵系统进行区域划分中，N个标校区域包含M层，第m层包含Nm个标校区域。区域划分的原则是任意相邻区域的指向夹角近似等于设定的角度，约定相控阵天线俯仰角范围为0°～90°，且与XOY平面夹角为0°。
一种可选的区域划分方式为：分区域标校模块首先在相控阵天线俯仰上进行等间隔分层划分，然后对于每一层进行等间隔方位划分，根据区域划分准则，对于相控阵天线俯仰角较大的层，方位划分间隔较大，方位划分区域稀疏；俯仰角较小的层，方位划分间隔较小，方位划分区域密集。具体实现过程为：分区域标校模块根据相控阵天线俯仰角划分间隔，将相控阵天线俯仰上划分为满足的M层，其俯仰角分别为90°，90°-Δθ，90°-2×Δθ，…，90°-(M-1)×Δθ，然后，根据区域划分准则，在满足NM＜NM-1＜…＜N2＜N1＝1条件下，区域划分的总个数为
Figure BDA0002517418150000041
对于每一层根据方位间隔进行划分，第m(M≥m≥1)层则根据方位角的间隔
Figure BDA0002517418150000042
将方位分区划分为Nm个，其方位角分别为0°，
Figure BDA0002517418150000043
且满足
Figure BDA0002517418150000044
在判断每个标校区域所包含的阵元中，根据划分的每个标校区域的方位角
Figure BDA0002517418150000045
和俯仰角θn，计算出第n个标校区域阵元指向的方向矢量
Figure BDA0002517418150000051
然后根据阵元i与相控阵原点连线的单位向量
Figure BDA0002517418150000052
和计算公式
Figure BDA0002517418150000053
计算出相控阵中每个阵元与标校区域n的夹角。
若阵元i与区域n的夹角小于设计的激活角度，则区域n包含阵元i，否则不包含。
在目标跟踪过程中，阵元加权模块根据目标指向，计算各阵元的加权权值。具体计算过程为：阵元加权模块首先选择目标指向附近的区域A、区域B和区域C，然后根据区域A、区域B和区域C的标校相位去推导目标指向的阵元加权相位。对于任意一个阵元，在区域A、区域B和区域C分别对应的标校相位为φA,φB,φC，区域A、区域B、区域C分别对应的方向矢量
Figure BDA0002517418150000054
目标指向的方向矢量
Figure BDA0002517418150000055
目标信号波长为λ，分别由区域A、区域B、区域C三个区域的标校相位推导出阵元在目标指向的加权相位为
Figure BDA0002517418150000056
Figure BDA0002517418150000057
Figure BDA0002517418150000058
阵元加权模块联合三个区域推导的目标指向的加权相位进行平滑滤波，得到目标指向最终的加权相位值φ目标＝α×φA→目标+β×φB→目标+γ×φC→目标。平滑滤波器系数α、β、γ满足关系α+β+γ＝1。
为了得到较好的加权结果，阵元加权模块根据目标指向与三个区域指向的夹角θA,θB,θC，得到平滑滤波器系数为：
Figure BDA0002517418150000059
目标指向与区域指向的夹角越大，即目标离该区域越远，则该区域标校相位对最终的加权相位贡献越小，相应的加权值越小。
阵元加权模块采用处理后的加权相位值对所有阵元加权，阵元的加权值为exp(jφ目标)，形成和差波束，送给波束跟踪模块，波束跟踪模块根据和差波束计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。
参阅图2、图3。图2和图3给出了采用本发明前后波束扫描的仿真结果曲线示意图。仿真结果包括波束扫描的幅度和波束扫描的相位仿真，该仿真基于某项目的球形相控阵系统，激活角度为60度，各区域标校相位存在标准差为10度的系统误差。从仿真结果可以看出，采用本发明后，由于联合了三个区域的标校相位进行平滑滤波，得到目标指向的加权相位，降低了跨区域跟踪时相位和幅度抖动的问题，在跨区域时，方向图的幅度和相位变的平滑和连续。
以上所述为本发明较佳实施例，应该注意的是上述实施例对本发明进行说明，然而本发明并不局限于此，并且本领域技术人员在脱离所附权利要求的范围情况下可设计出替换实施例。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，具有如下技术特征：相控阵系统的波束控制计算机根据波束指向要求对阵面各单元点的相位、幅度进行统一运算后，将相位、幅度等数据分别传输至阵面各点，从而形成波束；分区域标校模块首先对相控阵系统进行标校区域划分，划分为共M层的N个标校区域，计算并存储每个标校区域指向的方向矢量，判断每个标校区域所包含的阵元，利用飞行器，搭载标校设备对每个区域分别进行标校，得到每个区域包含阵元的标校相位，并储存标校相位；然后阵元权值模块根据当前目标指向，选择目标指向附近的三个区域的标校相位，通过三个区域指向与目标指向夹角的几何关系，推导出三组在目标指向的阵元加权相位，并联合三组加权相位进行平滑滤波，得到一组在目标指向的阵元加权相位，计算出各阵元的加权值；阵元加权模块采用处理后的加权值对所有阵元加权，形成和差波束，送给波束跟踪模块，波束跟踪模块根据和差波束计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。
2.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：分区域标校模块首先在相控阵天线俯仰上进行等间隔分层划分，然后对于每一层进行等间隔方位划分，根据区域划分准则，对于相控阵天线俯仰角较大的层，方位划分间隔较大，方位划分区域稀疏；俯仰角较小的层，方位划分间隔较小，方位划分区域密集。
3.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：分区域标校模块根据相控阵天线俯仰角划分间隔Δθ，将相控阵天线俯仰上划分为满足M≤90°/Δθ-1的M层，其俯仰角分别为90°，90°-Δθ，90°-2×Δθ，…，90°-(M-1)×Δθ，然后，根据区域划分准则，在满足NM＜NM-1＜…＜N2＜N1＝1条件下，区域划分的总个数为
Figure FDA0002517418140000011
4.如权利要求3所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：对于每一层根据方位间隔进行划分，第m(M≥m≥1)层则根据方位角的间隔
Figure FDA0002517418140000012
将方位分区划分为Nm个，其方位角分别为0°，
Figure FDA0002517418140000013
且满足
Figure FDA0002517418140000014
5.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：在判断每个标校区域所包含的阵元中，根据划分的每个标校区域的方位角
Figure FDA0002517418140000015
和俯仰角θn，计算出第n个标校区域阵元指向的方向矢量
Figure FDA0002517418140000016
然后根据阵元i与相控阵原点连线的单位向量
Figure FDA0002517418140000017
和计算公式
Figure FDA0002517418140000018
计算出相控阵中每个阵元与标校区域n的夹角，若阵元i与区域n的夹角小于设计的激活角度，则区域n包含阵元i，否则不包含。
6.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：在目标跟踪过程中，阵元加权模块根据目标指向，计算各阵元的加权权值。
7.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：阵元加权模块首先选择目标指向附近的区域A、区域B和区域C，然后根据区域A、区域B和区域C的标校相位去推导目标指向的阵元加权相位。
8.如权利要求7所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：对于任意一个阵元，在区域A、区域B和区域C分别对应的标校相位为φA,φB,φC，区域A、区域B、区域C分别对应的方向矢量
Figure FDA0002517418140000021
目标指向的方向矢量
Figure FDA0002517418140000022
目标信号波长为λ，分别由区域A、区域B、区域C三个区域的标校相位推导出阵元在目标指向的加权相位为
Figure FDA0002517418140000023
阵元加权模块联合三个区域推导的目标指向的加权相位进行平滑滤波，得到目标指向最终的加权相位值φ目标＝α×φA→目标+β×φB→目标+γ×φC→目标，其中，平滑滤波器系数α、β、γ满足关系α+β+γ＝1。
9.如权利要求8所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：为了得到较好的加权结果，阵元加权模块根据目标指向与三个区域指向的夹角θA,θB,θC，得到平滑滤波器系数为：
Figure FDA0002517418140000024
目标指向与区域指向的夹角越大，即目标离该区域越远，则该区域标校相位对最终的加权相位贡献越小，相应的加权值越小。
10.如权利要求1所述的大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法，其特征在于：阵元加权模块采用处理后的加权相位值对所有阵元加权，阵元的加权值为exp(jφ目标)，形成和差波束，送给波束跟踪模块，波束跟踪模块根据和差波束计算角度误差电压，经过环路滤波后，修正目标方向，得到新的目标指向，从而完成目标的跟踪。
CN202010481112.9A 2020-05-31 2020-05-31 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法 Active CN111624565B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010481112.9A CN111624565B (zh) 2020-05-31 2020-05-31 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010481112.9A CN111624565B (zh) 2020-05-31 2020-05-31 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111624565A true CN111624565A (zh) 2020-09-04
CN111624565B CN111624565B (zh) 2022-11-29

Family

ID=72271400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010481112.9A Active CN111624565B (zh) 2020-05-31 2020-05-31 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111624565B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113504518A (zh) * 2021-07-08 2021-10-15 南京俊东机电设备有限公司 一种相控阵电子装备外场标校方法
CN115001550A (zh) * 2022-05-26 2022-09-02 西安电子科技大学 毫米波系统的多用户波束快速对准方法
CN115021833A (zh) * 2022-05-30 2022-09-06 中国电子科技集团公司第十研究所 相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法
CN115360518A (zh) * 2022-07-05 2022-11-18 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种相控阵天线的通道幅相标校方法
CN115588851A (zh) * 2022-12-12 2023-01-10 中国电子科技集团公司第十研究所 球面相控阵天线的阵元通道相位标校的有效性验证方法
CN115603051A (zh) * 2022-11-29 2023-01-13 中国电子科技集团公司第十研究所（Cn） 一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法
CN117706541A (zh) * 2024-02-06 2024-03-15 四川省华盾防务科技股份有限公司 相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020180639A1 (en) * 2001-02-15 2002-12-05 Rickett Bryan Stephen Beam steering in sub-arrayed antennae
US20030085832A1 (en) * 2001-09-05 2003-05-08 Lockheed Martin Corporation Digital beamforming radar system and method with super-resolution multiple jammer location
US20040267127A1 (en) * 1999-05-28 2004-12-30 Vuesonix Sensors, Inc. Transmitter patterns for multi beam reception
US20050141731A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Nokia Corporation Method for efficient beamforming using a complementary noise separation filter
US20080117105A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 The Boeing Company Phased array antenna beam tracking with difference patterns
CN106066473A (zh) * 2016-05-23 2016-11-02 西安电子科技大学 正交波形下mimo雷达目标的多波束联合测角和点迹融合方法
JP2017215195A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 富士通テン株式会社 レーダ装置及びターゲット検出方法
CN108051782A (zh) * 2017-11-22 2018-05-18 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 基于子阵划分的大规模相控阵差波束形成系统
CN108051813A (zh) * 2017-12-04 2018-05-18 湖南华诺星空电子技术有限公司 用于低空多目标分类识别的雷达探测系统及方法
CN108061888A (zh) * 2017-11-22 2018-05-22 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 球面相控阵天线对航天器动态目标的自跟踪方法
CN110488255A (zh) * 2019-09-09 2019-11-22 上海无线电设备研究所 一种相控阵雷达单脉冲高分辨测角系统及方法
CN110687531A (zh) * 2019-09-28 2020-01-14 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 提高数字多波束相控阵天线自跟踪动态目标实时性的方法
CN111193560A (zh) * 2020-01-06 2020-05-22 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 多目标测控通信天线阵列光纤闭环校准方法

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040267127A1 (en) * 1999-05-28 2004-12-30 Vuesonix Sensors, Inc. Transmitter patterns for multi beam reception
US20020180639A1 (en) * 2001-02-15 2002-12-05 Rickett Bryan Stephen Beam steering in sub-arrayed antennae
US20030085832A1 (en) * 2001-09-05 2003-05-08 Lockheed Martin Corporation Digital beamforming radar system and method with super-resolution multiple jammer location
US20050141731A1 (en) * 2003-12-24 2005-06-30 Nokia Corporation Method for efficient beamforming using a complementary noise separation filter
US20080117105A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 The Boeing Company Phased array antenna beam tracking with difference patterns
CN106066473A (zh) * 2016-05-23 2016-11-02 西安电子科技大学 正交波形下mimo雷达目标的多波束联合测角和点迹融合方法
JP2017215195A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 富士通テン株式会社 レーダ装置及びターゲット検出方法
CN108051782A (zh) * 2017-11-22 2018-05-18 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 基于子阵划分的大规模相控阵差波束形成系统
CN108061888A (zh) * 2017-11-22 2018-05-22 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 球面相控阵天线对航天器动态目标的自跟踪方法
CN108051813A (zh) * 2017-12-04 2018-05-18 湖南华诺星空电子技术有限公司 用于低空多目标分类识别的雷达探测系统及方法
CN110488255A (zh) * 2019-09-09 2019-11-22 上海无线电设备研究所 一种相控阵雷达单脉冲高分辨测角系统及方法
CN110687531A (zh) * 2019-09-28 2020-01-14 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 提高数字多波束相控阵天线自跟踪动态目标实时性的方法
CN111193560A (zh) * 2020-01-06 2020-05-22 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 多目标测控通信天线阵列光纤闭环校准方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARTINA GABELE: "Fore and Aft Channel Reconstruction in the TerraSAR-X Dual Receive Antenna Mode", 《IEEE TRANSACTIONS ON GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING》 *
YING CHEN: "Sum and difference beam patterns in resonant slotted-waveguide array", 《2017 XXXIIND GENERAL ASSEMBLY AND SCIENTIFIC SYMPOSIUM OF THE INTERNATIONAL UNION OF RADIO SCIENCE (URSI GASS)》 *
冯国斌: "折面相控阵雷达低副瓣波束形成设计与实现", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
吴春光: "相控阵雷达跟踪海上低空目标的关键技术研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
孙永飞: "相控阵自适应和差波束测角研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库信息科技辑》 *
殷丕磊: "地基宽带分布式全相参雷达技术研究", 《中国博士学位论文全文数据库信息科技辑》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113504518B (zh) * 2021-07-08 2023-06-20 南京俊东机电设备有限公司 一种相控阵电子装备外场标校方法
CN113504518A (zh) * 2021-07-08 2021-10-15 南京俊东机电设备有限公司 一种相控阵电子装备外场标校方法
CN115001550A (zh) * 2022-05-26 2022-09-02 西安电子科技大学 毫米波系统的多用户波束快速对准方法
CN115001550B (zh) * 2022-05-26 2023-11-14 西安电子科技大学 毫米波系统的多用户波束快速对准方法
CN115021833A (zh) * 2022-05-30 2022-09-06 中国电子科技集团公司第十研究所 相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法
CN115021833B (zh) * 2022-05-30 2023-07-25 中国电子科技集团公司第十研究所 相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法
CN115360518A (zh) * 2022-07-05 2022-11-18 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种相控阵天线的通道幅相标校方法
CN115360518B (zh) * 2022-07-05 2024-08-09 中国电子科技集团公司第三十九研究所 一种相控阵天线的通道幅相标校方法
CN115603051B (zh) * 2022-11-29 2023-04-28 中国电子科技集团公司第十研究所 一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法
CN115603051A (zh) * 2022-11-29 2023-01-13 中国电子科技集团公司第十研究所（Cn） 一种多波束球面相控阵天线的标校区域相位的标校方法
CN115588851A (zh) * 2022-12-12 2023-01-10 中国电子科技集团公司第十研究所 球面相控阵天线的阵元通道相位标校的有效性验证方法
CN117706541A (zh) * 2024-02-06 2024-03-15 四川省华盾防务科技股份有限公司 相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质
CN117706541B (zh) * 2024-02-06 2024-04-16 四川省华盾防务科技股份有限公司 相控阵多目标跟踪方法、装置、设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN111624565B (zh) 2022-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111624565B (zh) 大型共形相控阵系统多区域联合波束跟踪方法
CN108508423B (zh) 基于异型阵的子阵数字和差单脉冲测角方法
CN111830332B (zh) 全空域曲面阵多标校区域联合标校方法
CN111682908B (zh) 基于无人机的相控阵系统收发通道一致性标校方法
CN112965041B (zh) 球面相控阵天线波控自跟踪的差阵列划分方法
CN108037692B (zh) 大规模共形数字相控阵的波束控制方法
CN113252998B (zh) 相控阵天线和、差波束信号电平的平坦度优化方法
CN112968286B (zh) 一种波束控制方法、装置、波束控制设备和波束控制器
CN112858994B (zh) 一种基于均匀圆阵的比幅测向方法
CN113314832A (zh) 一种毫米波车载mimo雷达天线阵列装置及设计方法
CN117111117A (zh) 全空域球顶相控阵天线多目标跟踪测控方法
CN115021833A (zh) 相控阵天线阵元通道一致性多模并行处理标校方法
CN113823921A (zh) 一种大阵面相控阵天线系统及其校准方法
CN110995331B (zh) 一种基于多点精确控制的波束赋形方法
CN112864622A (zh) 一种基于弧形阵列天线的波束方向的控制方法及装置
CN111813135B (zh) 双坐标系全空域阵列波束跟踪方法
CN111693979B (zh) 一种基于泰勒展开的数字阵列单脉冲测角方法
CN105024176B (zh) 子阵级混合mimo‑相控阵系统的方向图设计方法
CN113569192B (zh) 一种多相位分级的嵌套阵列天线波束合成方法
CN115963454A (zh) 一种相频扫单脉冲天线副瓣匿影波束的实现方法
CN112965028A (zh) 多波束相控阵差和比角度估计方法
Henault OTHR phase-only beamformer drone-based measurements
CN114361815B (zh) 一种和差双通道旁瓣抑制相控阵天线系统的使用方法
CN110554363A (zh) 一种mimo雷达天线最优保护通道的生成方法
Ye-Teng et al. An Optimization Method for Array Direction Finding Based on Beamforming Coefficient Comprehensive Design

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant