[发明专利]一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法

说明书

本发明公开了一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法。本发明方法主要包括三部分，第一部分为微波暗室环境测试综合天线、TR和波束形成后的和差采样幅度值，第二部分为根据测试数据生成每个半波位的OBA表和每个波位的中心位置偏移表，第三部分为根据OBA表和中心位置偏移表，进行数据处理方位补偿计算。针对小型相控阵二次雷达在不同波位天线和TR硬件差异较大时出现的方位误差增大的问题，本方法能够有效减少不同波位硬件差异带来的误差，从而提高小型相控阵二次雷达方位测算准确度。

技术领域

本发明属于雷达信号处理技术领域，尤其涉及一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法。

背景技术

随着相控阵雷达的快速发展，目标很多小型移动平台开始部署相控阵二次雷达，相控阵二次雷达想比于传统机扫雷达具备扫描灵活，体积较小，便于隐蔽，可靠性较高的优点^[1]，其缺点主要是成本较高，技术难度较大。小型相控阵二次雷达由于尺寸的约束，其询问波束主波瓣宽度常大于机扫天线的询问波束主波瓣宽度，能达到几十度，并且由于成本限制，必须容忍不同波位的硬件存在一定差异，从而给目标方位计算带来很大难度。

目前在小型相控阵二次雷达上，我们常用天线测试提供的通用偏离角(OBA—Off-boresight Angle)和信号左右标志进行方位查表计算，该方法在不同波位上硬件差异较小时，方位计算误差较小，若不同波位硬件差异较大时，会出现目标在跨波位飞行时，方位左右摆动较大的现象，此时使用天线测试提供的通用OBA已经无法将目标方位计算误差控制在合理区间，因此如何在容忍一定的硬件差异情况下，提高方位计算准确度，对提高二次雷达探测性能至关重要。

在小型相控阵二次雷达上，由于天线、TR和波束形成的硬件差异，导致每个波位最终形成的波束也有差异，而且波位的左右两边也有一定区别，还造成实际波位的中心位置也与理想位置有一定角度的偏差，这些都为最终目标的方位计算引入了误差。

目前常用的方位补偿方法为使用天线测量得到的一个通用的OBA表进行方位补偿计算，默认各波位的中心位置为理想位置，该方法在不同波位硬件差异较小时，方位补偿计算较为精确，但如果在不同波位硬件差异较大时，采用以上方法会导致不同波位的目标方位处理的误差差别很大，并且在目标跨波位时产生方位左右大幅度摆动的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对小型相控阵二次雷达在不同波位天线和TR硬件差异较大时出现的方位误差增大的问题，提出一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法，该方法能够有效减少不同波位硬件差异带来的误差，从而提高小型相控阵二次雷达方位测算准确度。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种高精度小型相控阵二次雷达方位补偿计算方法，所述方位补偿计算方法至少包括：S1：暗室采样幅度测量；S2：测量数据整理分析，分析整理测量数据，波位中心位置当前定位到和减差最大幅度值处，找到每个波位的中心，整理波位中心位置数据，再根据波位中心位置拆分得到所有的半波位数据；S3：半波位OBA表生成，根据半波位数据中的幅度差值和相对波位中心偏移绝对值,进行多项式拟合，再根据拟合公式，幅度差值从0开始，以1的步进递增代入公式，一直递增至拟合的相对波位中心偏移绝对值小于等于0为止，将这段数据存入数组，该数组即为该半波位的OBA表；S4：波位中心偏移参数表生成，根据步骤S2整理的波位中心位置数据，选择一个位置作为参考方位，计算所有波位的中心位置与参考方位的顺时针夹角，存入中心位置偏移参数表；S5：数据处理方位补偿计算，在数据处理时，获取原始目标译码，得到波位值、相位符号位、幅度差值，先根据波位值查波位中心偏移参数表得到本波位的中心实际方位，然后再根据相位符号位值，确定当前目标处于本波位的左侧还是右侧，找到对应OBA表，然后再根据和差采样幅度差，进行OBA查表，得到的方位为当前目标与参考方位的夹角。

根据一个优选的实施方式，所述步骤S1具体包括：

S11：在微波暗室内搭建航管模拟器、天线、转台、询问主机的测试环境；