[发明专利]一种相控阵雷达测高方法

说明书

技术领域

本发明涉及相控阵雷达技术应用领域，具体涉及一种相控阵雷达测高方法。

背景技术

相控阵雷达与传统的机械扫描雷达相比，最大的差别在于天线无需转动即可使天线波束快速扫描。相控阵雷达具有快速改变天线波束指向和波束形状、可用多部发射机在空间进行功率合成、易于形成多个发射与接收波束、可使相控阵雷达与雷达平台共形等特点，在观测高速运动目标、实现多种雷达功能和多目标跟踪、提高雷达作用距离等方面都具有特别的优势，成为当今雷达发展的主流。

对于相控阵雷达，高度是一个很重要的参数，在定位、制导以及成像雷达的斜地转换中都需要用到。相控阵雷达通过改变天线单元之间的阵内相位误差来改变波束指向，当天线单元之间的阵内相位与空间相位差平衡时，即阵内相移器提供的相位可完全补偿空间传播引起的相位差时，得到阵列天线方向图最大值。当按照天线波束最大值指向θ_B确定了阵内相邻单元之间的相移值之后，天线波束最大值指向可能不仅只在θ_B方向，而且在若干个方向也产生最大值，即在这些方向产生栅瓣。由于受到栅瓣的限制，普遍应用的相控阵雷达的扫描角是有一定范围的。在无栅瓣条件下，雷达波束不能照射到雷达所在铅垂线与地面交点，即机下点。目前相控阵雷达获取高度参数的方法主要有以下几种：在载体平台上安装一个专门用来测高的天线；利用惯导测高；相控阵雷达向前斜方向发射波束测高。但这几种方法存在设备复杂或者测高精度差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种相控阵雷达测高方法，能够在栅瓣存在情况下利用机下点回波测高，不仅改善了测高的精度，而且减少了设备的复杂度。

本发明的相控阵雷达测高方法，包括以下步骤：

步骤一，发射线性调频信号，将主瓣波束垂直照射到机下点；

步骤二，将接收到的回波数据进行脉冲压缩；

步骤三，对脉冲压缩结果进行求模；

步骤四，对求模后的信号包络进行门限检测；

经求模后获得的信号的半功率点与门限电平y₀比较，当半功率点高于门限电平时，时延最短的信号判定为地面回波，并录取相应的回波时延t₀。

其中，门限电平y₀为

y0=0.3·P---(1)]]>

其中，P为雷达平台高度为H时，雷达接收的回波功率。

P=PtG4πH2*σ4πH2*BT---(2)]]>

其中，P_t为雷达发射功率，G为天线增益，σ为地面后向反射截面积，B为发射信号带宽，T为发射信号时宽；H通过惯导方式测量的大致高度。

步骤五，根据回波时延t₀，计算雷达高度R_t；

R_t＝t₀c/2   (3)

其中，c为光速。

有益效果：

相对于安装专门其他测高天线、利用惯导测高、向前斜方向发射波束测高等方法，本发明不仅改善了测高的精度，而且减少了设备的复杂度。