CN112147582A - 一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法 - Google Patents

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CN112147582A CN202011129099.7A CN202011129099A CN112147582A CN 112147582 A CN112147582 A CN 112147582A CN 202011129099 A CN202011129099 A CN 202011129099A CN 112147582 A CN112147582 A CN 112147582A
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Abstract

本发明涉及一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,属雷达制造技术领域。伺服分系统产生机械方位码,倾角传感器产生天线阵面倾角值;通过包括接收方位值和倾角值、计算当前阵面转动一周时间、方位建区、产生新的垂直波束相扫角度值、根据当前机械方位码置跨区标志、根据方位标志信号产生相关控制信号和固定下发雷达阵面扫描控制报文8个步骤,实现控制雷达稳定接收固定方位和角度的地杂波信号,提高雷达空间接收地杂波信号稳定性,保证建立稳定的地杂波图,有效提高信号处理质量;解决了传统雷达仅依赖特殊算法建立地杂波图进行信号处理,主控分系统无法对固定方位和空间的地杂波接收进行稳定控制,从而无法稳定接收地杂波源的问题。

Description

一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法
技术领域
本发明涉及一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,属雷达制造技术领域。
背景技术
建立一个稳定的地杂波图,对雷达的信号处理非常重要。以往雷达建立地杂波图进行信号处理,仅依赖于信号处理的特殊算法去实现,如此很难建立一个稳定的地杂波图。要建立稳定的地杂波图,首先需要雷达在接收回波信号时能接收到稳定的地杂波源,而要完成该稳定地杂波源的接收任务,必须要雷达主控分系统对固定方位、固定空间的地杂波接收进行稳定的控制。以往传统雷达由于对建立稳定杂波图要求不高,主控分系统在雷达杂波信号接收控制方面,并未做相关的处理和控制,仅按照波束指向控制要求进行相关的杂波信号接收控制。随着新一代雷达对雷达的抗干扰要求越来越高,杂波图在雷达抗干扰中的作用也越来越大,系统构建一个稳定的杂波图,不仅在杂波图信号处理方面需要新方法,而且在稳定杂波源的接收控制方面也需要新技术和新方法。因此,提供一种能使相控阵雷达稳定接收地杂波源的主控调度方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于,针对上述现有技术的不足,提供一种雷达接收周期实时方位值和阵面倾角值,实现控制雷达稳定接收固定方位和角度的地杂波信号,极大提高雷达空间接收地杂波信号稳定性,保证建立稳定的地杂波图,有效提高雷达的信号处理质量的相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法。以解决传统雷达仅依赖于信号处理的特殊算法建立地杂波图进行信号处理,雷达主控分系统无法对固定方位、固定空间的地杂波接收进行稳定的控制,从而无法完成对稳定地杂波源的接收任务,严重影响信号处理质量的问题。
本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的:
一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,系统硬件需具备伺服分系统和倾角传感器;伺服分系统产生机械方位码,倾角传感器产生天线阵面倾角值;其特征在于:所述相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法主要是通过如下步骤实现的:
1、接收方位值和倾角值
主控分机通过主控分机硬件平台的硬件接口和分机中运行的主控软件程序 “通讯接收倾角值功能模块”和“通讯接收机械方位值功能模块”,按照系统制定的通讯协议,实时接收和解码倾角传感器下发的天线阵面倾角值,伺服分系统下发的阵面旋转的机械方位值,并将解码的倾角值下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”,将解码的机械方位值分别下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”、“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”和“根据当前方位码置跨区标志值功能模块”中。
2、计算当前阵面转动一周时间
主控分机的主控程序“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”根据接收到的当前机械方位码,实时判断当前天线阵面的机械方位状态,并且实时记录阵面过正北时的系统时间或者累积计数时间,即机械方位码第n次为0时的时间
Figure 591225DEST_PATH_IMAGE001
,并结合第n-1次机械方位为0时记录的时间
Figure 788988DEST_PATH_IMAGE002
,计算出天线旋转一周的时间
Figure 71065DEST_PATH_IMAGE003
,同时在主控程序中流水线保留5组最新的时间
Figure 709988DEST_PATH_IMAGE004
,并在每次时间数据更新后,通过“冒泡算发”计算找出5组数据中最小的时间,记录为
Figure 684897DEST_PATH_IMAGE005
,并将该时间下发到“进行方位建区功能模块”。
3、进行方位建区
主控分机的主控程序“进行方位建区功能模块”在实时接收步骤2所述的一周旋转时间
Figure 835868DEST_PATH_IMAGE006
时,同时也实时接收其他主控功能模块下发的当前工作模式下的一个波位驻留时间
Figure 187215DEST_PATH_IMAGE007
,并根据
Figure 477382DEST_PATH_IMAGE008
Figure 888772DEST_PATH_IMAGE009
计算出当前工作模式下360°一周需要建区的个数:
Figure 529969DEST_PATH_IMAGE010
(n取整数,由此雷达当前转速下每个区域阵面划过的时间为:
Figure 419428DEST_PATH_IMAGE011
,并且存在关系:
Figure 360839DEST_PATH_IMAGE012
,能确保每个区域内完成一个正常的波位驻留发射和接收;同时在主控程序中将360°量化为
Figure 943130DEST_PATH_IMAGE013
,并以
Figure 337202DEST_PATH_IMAGE014
为地址、区域编号1~n为数据进行存储。
4、递归计算产生新天线阵面倾角值
主控分机的主控程序以机械方位码为地址设置天线阵面倾角值存储区,主控程序新接收一组天线阵面倾角值α时,记下当前阵面的方位值,并按照机械方位码寻址读取存储区里的天线阵面倾角值β,若读取的天线阵面倾角值为0,该方位地址存储区存储新天线阵面倾角值α,并将该天线阵面倾角值α下发,若不为0,再按照“新旧值递归算法”以存储的天线阵面倾角值β和新接收的天线阵面倾角值α为基础,计算产生出新的天线阵面倾角值θ,同时将存储区该方位地址对应旧的天线阵面倾角值替换为计算产生出新的天线阵面倾角值θ,并下发该计算产生出新的天线阵面倾角值θ。
新旧值递归算法如下:
Figure 30352DEST_PATH_IMAGE015
θ:通过计算需要存储并使用的值;
α:新接收的天线阵面倾角值;
β:前一个周期该机械方位存储的递归计算出的θ值。
5、产生新的垂直波束相扫角度值
主控分机的主控程序根据当前波位周期雷达需要扫描空域的垂直指向的理论值γ,与递归计算产生出新的雷达阵面倾角值θ作差计算,得出该方位需要垂直相扫的角度值δ:δ=γ-θ;该值能确保雷达在固定方位内的垂直方向杂波接收的稳定;计算出的角度值δ下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中。
6、根据当前机械方位码置跨区标志
主控程序根据接收的方位码实时判断当前天线阵面的机械方位,并按照当前机械方位码实时读取天线阵面所在的方位区编号,通过对比当前读取编号与前一次读取编号的值,判断当前天线阵面是否已经跨区,如果前后两次读取的方位区编号不同,判定为当前天线阵面旋转跨区,同时置跨区标志为“1”,即有效,如果前后两次读取的方位区编号相同,判定为当前天线阵面旋转未跨区,同时置跨区标志为“0”,即无效,主控程序将该跨区标志下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中。
7、根据方位标志信号产生相关控制信号
主控程序判断跨区标志有效,立即产生并下发包括雷达发射、接收时序控制信号在内的雷达波控信号,确保雷达阵面水平中心指向刚进入新的水平区域时,雷达接收组件在接收时序方波的控制下开始接收回波数据,时序方波控制在固定方位上的触发产生,确保雷达水平方位上杂波接收的稳定,主控在下发时序控制信号时,也将阵面垂直相扫指向值和其他波控信号一起下发;待完成一个波位周期的发射、接收后,立即置跨区标志为“0”,即无效,在跨区标志无效情况下,主控程序将控制雷达进入发射、接收静默状态,建区计算时,已经保证了一个波位周期时间小于天线在一个区域内旋转的时间,相关关系见步骤3,待下一次判断跨区标志有效后,开启新的循环;
8、固定下发雷达阵面扫描控制报文
主控分机的主控程序根据系统中主控与收发分系统约定的通讯传输协议,将天线阵面的垂直相扫控制值、时序方波控制信号以及其他主控报文按照一定的通讯协议打包下发,控制雷达进行正常发射、接收工作。
本发明与现有技术相比的有益效果在于:
该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,新增通过主控分机控制雷达在固定方位和仰角指向上扫描接收回波信号,使雷达获得固定水平和垂直两个维度上的回波信号,回波信号中的地杂波信号为稳定的地杂波回波信号,结合信号处理的特殊算法,这样就为雷达的信号处理建立杂波图提供了稳定的杂波源,从而极大提高雷达信号处理对消检测的处理质量。很好地解决了传统雷达仅依赖于信号处理的特殊算法建立地杂波图进行信号处理,雷达主控分系统无法对固定方位、固定空间的地杂波接收进行稳定的控制,从而无法完成对稳定地杂波源的接收任务,严重影响信号处理质量的问题。
附图说明
图1为本发明的信号处理流程示意图;
图2为本发明的建区后的区域个数和各时间关系示意图;
图3为本发明的置跨区标志处理流程示意图;
图4为本发明的倾角值递归计算处理流程示意图;
图5为本发明在嵌入式FPGA控制板主控平台中的软件处理流程示意图;
图6为本发明在计算机主控平台中的软件处理流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法的实施方式作进一步详细说明(参见图1~6):
一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,使用的条件,系统必须包括伺服分系统和倾角传感器等硬件基础;伺服分系统产生机械方位码,倾角传感器产生天线阵面倾角值。
相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法主要是通过如下步骤实现的:
1、接收方位值和倾角值
主控分机通过主控分机硬件平台的硬件接口和分机中运行的主控软件程序 “通讯接收倾角值功能模块”和“通讯接收机械方位值功能模块”,按照系统制定的通讯协议,实时接收和解码倾角传感器下发的天线阵面倾角值,伺服分系统下发的阵面旋转的机械方位值,并将解码的倾角值下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”,将解码的机械方位值分别下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”、“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”和“根据当前方位码置跨区标志值功能模块”中。
2、计算当前阵面转动一周时间
主控分机的主控程序“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”根据接收到的当前机械方位码,实时判断当前天线阵面的机械方位状态,并且实时记录阵面过正北时的系统时间或者累积计数时间,即机械方位码第n次为0时的时间
Figure 826269DEST_PATH_IMAGE016
,并结合第n-1次机械方位为0时记录的时间
Figure 579462DEST_PATH_IMAGE017
,计算出天线旋转一周的时间
Figure 726409DEST_PATH_IMAGE018
,同时在主控程序中流水线保留5组最新的时间
Figure 223250DEST_PATH_IMAGE019
,并在每次时间数据更新后,通过“冒泡算发”计算找出5组数据中最小的时间,记录为
Figure 873674DEST_PATH_IMAGE020
,并将该时间下发到“进行方位建区功能模块”。
3、进行方位建区
主控分机的主控程序“进行方位建区功能模块”在实时接收步骤2所述的一周旋转时间
Figure 797768DEST_PATH_IMAGE021
时,同时也实时接收其他主控功能模块下发的当前工作模式下的一个波位驻留时间
Figure 163502DEST_PATH_IMAGE022
,并根据
Figure 464034DEST_PATH_IMAGE023
Figure 234544DEST_PATH_IMAGE024
计算出当前工作模式下360°一周需要建区的个数:
Figure 329538DEST_PATH_IMAGE025
(n取整数),所以雷达当前转速下每个区域阵面划过的时间为:
Figure 185499DEST_PATH_IMAGE026
,并且存在关系:
Figure 289721DEST_PATH_IMAGE027
,所以可以确保每个区域内能完成一个正常的波位驻留发射和接收。同时在主控程序中将360°量化为
Figure 914738DEST_PATH_IMAGE028
,并以
Figure 180634DEST_PATH_IMAGE029
为地址、区域编号1~n为数据进行存储。
4、递归计算产生新天线阵面倾角值
主控分机的主控程序以机械方位码为地址设置天线阵面倾角值存储区,主控程序新接收一组天线阵面倾角值α时,记下当前阵面的方位值,并按照机械方位码寻址读取存储区里的天线阵面倾角值β,若读取的天线阵面倾角值为0,该方位地址存储区存储新天线阵面倾角值α,并将该天线阵面倾角值α下发,若不为0,再按照“新旧值递归算法”以存储的天线阵面倾角值β和新接收的天线阵面倾角值α为基础,计算产生出新的天线阵面倾角值θ,同时将存储区该方位地址对应旧的天线阵面倾角值替换为计算产生出新的天线阵面倾角值θ,并下发该计算产生出新的天线阵面倾角值θ。
新旧值递归算法如下:
Figure 258311DEST_PATH_IMAGE030
θ:通过计算需要存储并使用的值;
α:新接收的天线阵面倾角值;
β:前一个周期该机械方位存储的递归计算出的θ值。
5、产生新的垂直波束相扫角度值
主控分机的主控程序根据当前波位周期雷达需要扫描空域的垂直指向的理论值γ,与递归计算产生出新的雷达阵面倾角值θ作差计算,得出该方位需要垂直相扫的角度值δ:δ=γ-θ;该值能确保雷达在固定方位内的垂直方向杂波接收的稳定。计算出的角度值δ下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中。
6、根据当前机械方位码置跨区标志
主控程序根据接收的方位码实时判断当前天线阵面的机械方位,并按照当前机械方位码实时读取天线阵面所在的方位区编号,通过对比当前读取编号与前一次读取编号的值,判断当前天线阵面是否已经跨区,如果前后两次读取的方位区编号不同,判定为当前天线阵面旋转跨区,同时置跨区标志为“1”即有效,如果前后两次读取的方位区编号相同,判定为当前天线阵面旋转未跨区,同时置跨区标志为“0”即无效,主控程序将该跨区标志下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中。
7、根据方位标志信号产生相关控制信号
主控程序判断跨区标志有效,立即产生并下发包括雷达发射、接收时序控制信号在内的雷达波控信号,确保雷达阵面水平中心指向刚进入新的水平区域时,雷达接收组件在接收时序方波的控制下开始接收回波数据,时序方波控制在固定方位上的触发产生,确保雷达水平方位上杂波接收的稳定,主控在下发时序控制信号时,也将阵面垂直相扫指向值和其他波控信号一起下发。待完成一个波位周期的发射、接收后,立即置跨区标志为“0”即无效,在跨区标志无效情况下,主控程序将控制雷达进入发射、接收静默状态(建区计算时,已经保证了一个波位周期时间小于天线在一个区域内旋转的时间,相关关系见步骤3),待下一次判断跨区标志有效后,开启新的循环;
8、固定下发雷达阵面扫描控制报文
主控分机的主控程序根据系统中主控与收发分系统约定的通讯传输协议,将天线阵面的垂直相扫控制值、时序方波控制信号以及其他主控报文按照一定的通讯协议打包下发,控制雷达进行正常发射、接收工作。
对图1~6的具体说明:
(参见图1)图1为该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法的信号处理流程。本发明主控调度方法在计算机主控平台或嵌入式FPGA控制板主控平台上实施。
(参见图2)图2为该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法建区后的区域个数和各时间关系,本发明主控调度方法在进行方位建区处理过程中,涉及计算机主控平台或嵌入式FPGA控制板主控平台的建区计算和各时间关系;图中1~n为主控程序对量化后360°的划区和区编号,θ为每个扇区的角度,且有关系:
Figure 166224DEST_PATH_IMAGE031
Figure 645747DEST_PATH_IMAGE032
为当前工作模式下一个波位驻留时间,
Figure 348124DEST_PATH_IMAGE033
为当前转速下一扇区内天线阵面旋转经过的时间,且存在关系:
Figure 647518DEST_PATH_IMAGE034
的值在天线阵面每次过正北时更新,天线阵面每次进入新的扇区时,立刻触发主控分机发送收发分系统波控通讯控制信号,待一个波位驻留下发完成后,主控分机下发收发分系统通讯控制进入静默状态,该静默状态下,主控分机不进行任何收发分系统的发送、接收波控通讯控制下发,待天线阵面进入新的扇区时,开始新的循环。
(参见图3)图3为本发明主控调度方法的置跨区标志处理流程,由于主控分机下发收发分系统的波控通讯信号完全依赖于该标志的状态,所以该标志状态很重要,该处理流程中主要显示了置跨区标志相关的判断方法和处理过程,
该处理流程中,跨区标志赋值共进行两次处理:
1)天线阵面刚进入一个新扇区时,置跨区标志为“1”;
2)当一个雷达波位驻留工作完成时,置跨区标志为“0”。
该处理流程中,流程运行路径判断共进行了两次:
1)区编号对比结果,若为相同,说明当前天线阵面旋转未进入了新的扇区,保持当前跨区标志的赋值状态;若为不相同,说明当前天线阵面旋转进入了新的扇区,置跨区标志为“1”;
2)判断跨区标志是否为“1”,若为“1”,立刻触发主控下发各种雷达时序或波束控制报文,若不为“1”,继续读取当前机械方位值并判断。
(参见图4)图4为本发明主控调度方法的倾角值递归计算处理流程。
该处理流程中,流程运行路径判断共进行了一次:
1)判断倾角值存储区中当前机械方位地址存储的数据是否为“0”,如果为“0”,直接读取倾角传感器的倾角值使用,并在该机械方位地址中存储使用的倾角值,如果不为“0”,先读取存储区该机械方位地址中的倾角值,结合读取倾角传感器的倾角值,采用递归算法产生一个新的倾角值,后使用该倾角值,并在该机械方位地址中存储使用的倾角值。
(参见图5)图5为本发明主控调度方法在嵌入式FPGA控制板主控平台上的软件处理流程,遵从于FPGA硬件编程要求,作为主控程序的一部分使用在主控程序中,进行相控雷达接收稳定杂波源的主控调度。
(参见图6)图6为本发明主控调度方法在计算机主控平台上的软件处理流程,使用两线程进行处理,通过中间变量或内存,交换两线程的值,作为主控程序的一部分使用在主控程序中,进行相控雷达接收稳定杂波源的主控调度。
实施例:
该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,通过在低成本的嵌入式FPGA控制板主控平台实现,具体嵌入式FPGA控制板主控平台的软件实现流程框图如图5,其各软件模块的功能如下:
1)机械方位接口软件模块:采用专用FPGA自带的“串行SIP通讯接口IP核”模块,实时接收伺服分系统下发的机械方位串行信号,并按照系统约定的伺服与主控间的通讯协议串行通讯信号解码出机械方位码。
2)倾角值接口软件模块:采用专用FPGA自带的“串行Uart通讯接口IP核”模块,实时接收倾角传感器下发的阵面倾角值信号,并按照系统约定的倾角传感器与主控间的通讯协议串行通讯信号解码出倾角值。
3)片上倾角值存储RAM:使用专门RAM双通道IP核,以方位码为地址进行倾角值的读和写操作。
4)倾角值递归计算软件模块:使用FPGA片上加法器和乘法器,按照递归算法公式:最新值=7/8旧值+1/8接收值,计算出最新的倾角值。
5)倾角存储选择软件模块:根据当前天线转动情况选择将接收的倾角值直接存储或将递归计算后的倾角值直接存储。
6)垂直相扫角度值计算软件模块:根据当前方位对应的递归计算后的倾角值和理论的阵面垂直指向,计算出雷达需要垂直相扫的垂直指向值。
7)转速和时间计算软件模块:根据当前方位码变化的变化量,计算出当前一圈的时间和转速。
8)同步方位建区软件模块:根据一圈的转动时间T和当前一个波位时序周期时间t建立可划得最大区个数为:n=T/t,n取整。
9)方位触发产生软件模块:根据当前方位码所在判断是否进入新的方位区内,并产生方位区同步触发方波信号,触发方波脉宽为:1us。
10)雷达波控报文打包下发软件模块:按照一定的通讯协议和接口协议将雷达的发射、接收时序控制报文、阵面指向控制报文或其它的波控控制报文打包为雷达波控通讯报文一起下发。
该相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,通过控制雷达在稳定的空间中接收回波信号,从而提高回波信号中地杂波信号的稳定性,特别是通过在固定方位控制天线阵面在固定方位、固定垂直指向空间位置,接收回波数据的方式,提高了回波中地杂波的稳定性。
因采用控制相控阵雷达在固定方位和仰角情况下接收空域地杂波信号,使得雷达在接收回波信号时,回波中的地杂波更稳定,稳定的杂波图大大提高雷达的对消处理效果,使得雷达得到更“干净”的画面,本发明主控调度方法,适配在计算机主控平台的主控设备中使用,同时适配在嵌入式FPGA控制板主控平台的主控设备中使用,成为雷达主控分系统波控调度处理的重要组成部分,有效提高了雷达的信号处理质量。
以上所述只是本发明的较佳实施例而已,上述举例说明不对本发明的实质内容作任何形式上的限制,所属技术领域的普通技术人员在阅读了本说明书后依据本发明的技术实质对以上具体实施方式所作的任何简单修改或变形,以及可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例,均仍属于本发明技术方案的范围内,而不背离本发明的实质和范围。

Claims (1)

1.一种相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法,系统硬件需具备伺服分系统和倾角传感器;伺服分系统产生机械方位码,倾角传感器产生天线阵面倾角值;其特征在于:所述相控雷达接收稳定杂波源的主控调度方法主要是通过如下步骤实现的:
1)、接收方位值和倾角值
主控分机通过主控分机硬件平台的硬件接口和分机中运行的主控软件程序 “通讯接收倾角值功能模块”和“通讯接收机械方位值功能模块”,按照系统制定的通讯协议,实时接收和解码倾角传感器下发的天线阵面倾角值,伺服分系统下发的阵面旋转的机械方位值,并将解码的倾角值下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”,将解码的机械方位值分别下发到下一级主控程序的“倾角值递归计算处理功能模块”、“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”和“根据当前方位码置跨区标志值功能模块”中;
2)、计算当前阵面转动一周时间
主控分机的主控程序“计算当前转速和一圈最小时间功能模块”根据接收到的当前机械方位码,实时判断当前天线阵面的机械方位状态,并且实时记录阵面过正北时的系统时间或者累积计数时间,即机械方位码第n次为0时的时间
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,并结合第n-1次机械方位为0时记录的时间
Figure 935615DEST_PATH_IMAGE002
,计算出天线旋转一周的时间
Figure DEST_PATH_IMAGE003
,同时在主控程序中流水线保留5组最新的时间
Figure 738486DEST_PATH_IMAGE004
,并在每次时间数据更新后,通过“冒泡算发”计算找出5组数据中最小的时间,记录为
Figure DEST_PATH_IMAGE005
,并将该时间下发到“进行方位建区功能模块” ;
3)、进行方位建区
主控分机的主控程序“进行方位建区功能模块”在实时接收步骤2所述的一周旋转时间
Figure 77676DEST_PATH_IMAGE006
时,同时也实时接收其他主控功能模块下发的当前工作模式下的一个波位驻留时间
Figure DEST_PATH_IMAGE007
,并根据
Figure 598787DEST_PATH_IMAGE008
Figure DEST_PATH_IMAGE009
计算出当前工作模式下360°一周需要建区的个数:
Figure 51765DEST_PATH_IMAGE010
(n取整数,由此雷达当前转速下每个区域阵面划过的时间为:
Figure DEST_PATH_IMAGE011
,并且存在关系:
Figure 974722DEST_PATH_IMAGE012
,能确保每个区域内完成一个正常的波位驻留发射和接收;同时在主控程序中将360°量化为
Figure DEST_PATH_IMAGE013
,并以
Figure 487743DEST_PATH_IMAGE014
为地址、区域编号1~n为数据进行存储;
4)、递归计算产生新天线阵面倾角值
主控分机的主控程序以机械方位码为地址设置天线阵面倾角值存储区,主控程序新接收一组天线阵面倾角值α时,记下当前阵面的方位值,并按照机械方位码寻址读取存储区里的天线阵面倾角值β,若读取的天线阵面倾角值为0,该方位地址存储区存储新天线阵面倾角值α,并将该天线阵面倾角值α下发,若不为0,再按照“新旧值递归算法”以存储的天线阵面倾角值β和新接收的天线阵面倾角值α为基础,计算产生出新的天线阵面倾角值θ,同时将存储区该方位地址对应旧的天线阵面倾角值替换为计算产生出新的天线阵面倾角值θ,并下发该计算产生出新的天线阵面倾角值θ;
新旧值递归算法如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE015
θ:通过计算需要存储并使用的值;
α:新接收的天线阵面倾角值;
β:前一个周期该机械方位存储的递归计算出的θ值;
5)、产生新的垂直波束相扫角度值
主控分机的主控程序根据当前波位周期雷达需要扫描空域的垂直指向的理论值γ,与递归计算产生出新的雷达阵面倾角值θ作差计算,得出该方位需要垂直相扫的角度值δ:δ=γ-θ;该值能确保雷达在固定方位内的垂直方向杂波接收的稳定;计算出的角度值δ下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中;
6)、根据当前机械方位码置跨区标志
主控程序根据接收的方位码实时判断当前天线阵面的机械方位,并按照当前机械方位码实时读取天线阵面所在的方位区编号,通过对比当前读取编号与前一次读取编号的值,判断当前天线阵面是否已经跨区,如果前后两次读取的方位区编号不同,判定为当前天线阵面旋转跨区,同时置跨区标志为“1”,即有效,如果前后两次读取的方位区编号相同,判定为当前天线阵面旋转未跨区,同时置跨区标志为“0”,即无效,主控程序将该跨区标志下发到下一级的“产生主控阵面接收指向控制信号功能模块”中;
7)、根据方位标志信号产生相关控制信号
主控程序判断跨区标志有效,立即产生并下发包括雷达发射、接收时序控制信号在内的雷达波控信号,确保雷达阵面水平中心指向刚进入新的水平区域时,雷达接收组件在接收时序方波的控制下开始接收回波数据,时序方波控制在固定方位上的触发产生,确保雷达水平方位上杂波接收的稳定,主控在下发时序控制信号时,也将阵面垂直相扫指向值和其他波控信号一起下发;待完成一个波位周期的发射、接收后,立即置跨区标志为“0”,即无效,在跨区标志无效情况下,主控程序将控制雷达进入发射、接收静默状态,建区计算时,已经保证了一个波位周期时间小于天线在一个区域内旋转的时间,相关关系见步骤3,待下一次判断跨区标志有效后,开启新的循环;
8)、固定下发雷达阵面扫描控制报文
主控分机的主控程序根据系统中主控与收发分系统约定的通讯传输协议,将天线阵面的垂直相扫控制值、时序方波控制信号以及其他主控报文按照一定的通讯协议打包下发,控制雷达进行正常发射、接收工作。
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