經(jīng)典雷達(dá)資料-第18章 跟 蹤 雷 達(dá)-1

1、第18章跟蹤雷達(dá)DeanD.Howard18.1引言引言典型的跟蹤雷達(dá)可發(fā)射筆形波束，以接收單個目標(biāo)的回波，并跟蹤目標(biāo)的方位、距離或和多普勒頻率。其分辨單元由天線波束寬度、發(fā)射脈沖寬度及多普勒頻帶寬度決定。分辨單元與搜索雷達(dá)的分辨單元相比通常很小，用來排除來自于其他目標(biāo)、雜波及干擾等不需要的回波信號。電子波束掃描相控陣跟蹤雷達(dá)可以通過順序駐留測量每個目標(biāo)而跟蹤多個目標(biāo)，同時排除其他回波或信號源。由于跟蹤雷達(dá)波束窄，通常是幾分之一度至1?

2、或2?，因此它常常依賴于搜索雷達(dá)或其他目標(biāo)定位源的信息來捕獲目標(biāo)，即在開始跟蹤之前，將它的波束對準(zhǔn)目標(biāo)或置于目標(biāo)附近。在鎖定目標(biāo)或閉合跟蹤環(huán)之前，波束可能需要在有限的角度區(qū)域內(nèi)掃描，以便將目標(biāo)捕獲在波束之內(nèi)，并使距離跟蹤波門位于回波脈沖的中心。跟蹤雷達(dá)由波束指向的角度和距離跟蹤波門的位置來決定目標(biāo)位置，其角度定位由從天線跟蹤軸上的同步機或編碼器數(shù)據(jù)獲得（或是從電子掃描相控陣?yán)走_(dá)的波束指向計算機數(shù)據(jù)獲得）。在某些情況下，跟蹤滯后是通過把來

3、自跟蹤環(huán)的跟蹤滯后誤差電壓轉(zhuǎn)換成角度單位來度量的。為了實時校正跟蹤滯后誤差，通常把這個數(shù)據(jù)加到角度軸位置數(shù)據(jù)之上或從角度軸位置數(shù)據(jù)中減去此數(shù)據(jù)。跟蹤雷達(dá)系統(tǒng)的種類很多，其中有的能同時完成監(jiān)視和跟蹤兩種作用。本章將詳細(xì)討論的是一種得到廣泛應(yīng)用的陸基跟蹤系統(tǒng)。它有一個安裝在旋轉(zhuǎn)平臺上的筆形波束天線，方位和仰角位置由電機驅(qū)動來跟蹤一個目標(biāo)（如圖18.1所示），通過檢測回波波前的到達(dá)角而確定指向誤差，并用以校正天線位置以保持目標(biāo)處于波束中心。跟

4、蹤雷達(dá)主要應(yīng)用于武器控制和導(dǎo)彈靶場測量。在這兩種用途中，通常都要求有一個高的精度，并對目標(biāo)的未來位置做精確地預(yù)測。最早使用跟蹤雷達(dá)的是火炮控制。它測量目標(biāo)的方位、仰角和距離，并根據(jù)這些參數(shù)的變化率算出目標(biāo)的速度矢量，以預(yù)測其未來的位置。用此信息指出射擊的正確方向并設(shè)定引信時間。目前跟蹤雷達(dá)在為導(dǎo)彈提供制導(dǎo)信息和控制指令時起著類似的作用。在靶場測量時，可用跟蹤雷達(dá)的輸出來測量導(dǎo)彈的軌跡并預(yù)測其未來位置。在導(dǎo)彈飛行過程中，可以用跟蹤雷達(dá)不斷

5、計算導(dǎo)彈的彈著點，這對靶場安全也是很重要的。導(dǎo)彈靶場測量雷達(dá)通常用信標(biāo)提供一個高信噪比的點源目標(biāo)。某些此類雷達(dá)系統(tǒng)的角精度能達(dá)0.1mil（密位），距離精度達(dá)5yd。本章將敘述圓錐掃描、順序波束轉(zhuǎn)換和單脈沖（比相和比幅）等跟蹤雷達(dá)技術(shù)，重點放在比幅單脈沖雷達(dá)上。第18章跟蹤雷達(dá)70118.2掃描和波束轉(zhuǎn)換掃描和波束轉(zhuǎn)換雷達(dá)對目標(biāo)進行角跟蹤的最早方法是，通過快速地把天線波束從天線軸的一邊轉(zhuǎn)換到另一邊來檢測目標(biāo)相對于天線軸的位置，如圖18.

6、2所示。這種形式的原始跟蹤雷達(dá)，如SCR—268使用相位可以轉(zhuǎn)換的輻射單元組成的陣列天線，以便提供兩個波束位置用做波束轉(zhuǎn)換。雷達(dá)操縱人員觀察一個顯示器，顯示器可并排地顯示出這兩個波束位置時的視頻回波。當(dāng)目標(biāo)在軸上時，兩個脈沖的幅度是相等的（如圖18.2（a）所示）；當(dāng)目標(biāo)偏離軸線時，兩個脈沖就不相等了（如圖18.2（b）所示）。雷達(dá)操縱人員觀察到誤差的存在及其方向就能轉(zhuǎn)動天線以恢復(fù)兩個波束位置之間的平衡。這就提供了一個人工的跟蹤環(huán)路。圖