[发明专利]一种基于正弦空间的雷达区域搜索波束排布方法

说明书

本发明公开了一种基于正弦空间的雷达区域搜索波束排布方法，确定雷达站坐标系要求的扫描的空域范围，并通过坐标转换化为阵面坐标系中的空域。在参数设置区设置不同雷达波束参数，如最大搜索区方位、仰角范围，波束宽度，波束跃度，阵面倾角。将阵面球坐标中的空域转换到阵面正弦坐标中，并在正弦坐标中完成波束编排。通过公式，计算出作战空域所有波位的波束数目、波束中心指向、波束扫偏损失。在正弦坐标系中完成波束编排后，通过坐标转换即可得到雷达站坐标系下的波束分布。计算公式按照技术方案中执行。

技术领域

本发明涉及雷达信息处理领域，具体涉及一种基于正弦空间的雷达区域搜索波束排布方法。

背景技术

随着防空雷达性能要求不断提高，雷达在搜索范围内如何有效的提高搜索效率，及时准确的发现目标成为一个重要的指标要求。

雷达进行空域搜索，需要使用最少的波束对空域进行完全搜索覆盖，考虑到波束的发散等因素，搜索波束位置的编排应该在正弦坐标系(UV空间)。所以正弦空间坐标系进行搜索区域波位排布是当前最常用排布方式。

正弦排布方式又有纵列编排、交叠波位编排和低损耗点波位编排等排布方式，在相同区域范围内，纵列排布方式波位数目少，但其覆盖率比较低。交叠波位编排覆盖率较高，但有重复探测，有较大的能量浪费。低损耗点波位编排覆盖率较全，但冗余探测较多。鉴于上述以上排布方式各有优缺点，提出采用可参数优化的交错波位排布方式。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于正弦空间的区域排布技术，以解决当前雷达装备中防空搜索区有效排布问题。考虑正弦空间的排布是当前主流的排布方式，我们采用基于正弦空间排布方式的优化改进方法。

本发明亟待解决的技术问题包括：

1.如何有效计算雷达搜索波位排布，提高搜索效率；

2.如何实现排布效果有效直观的显示与评估；

3.如何实现跨产品的复用，怎样保证本发明具备良好的可扩展性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于正弦空间的雷达区域搜索波束排布方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：确定雷达站坐标系要求的扫描的空域范围，并通过坐标转换化为阵面坐标系中的空域；在参数设置区设置不同雷达波束参数，如最大搜索区方位、仰角范围，波束宽度，波束跃度，阵面倾角；

步骤2：将阵面球坐标中的空域转换到阵面正弦坐标中，并在正弦坐标中完成波束编排；通过公式，计算出作战空域所有波位的波束数目、波束中心指向、波束扫偏损失；

步骤3：在正弦坐标系中完成波束编排后，通过坐标转换即可得到雷达站坐标系下的波束分布；计算公式按照技术方案中执行；

步骤4：搜索波束使用，在实际使用中，用户通过显控系统进行空间搜索区域设置。设全空域扫描范波束队列为(A_i，E_I)，用户自定义阵面扫描范围为{(A_LEFT,E_TOP)，(A_RIGHT,E_BOTTOM)}则检索两区域交集坐为实际搜索波束；(A_i，E_I)队列为固定值，在程序初始化时进行计算。根据检索的阵面波位信息加上阵面法线方位值A₀，即可得到搜索波束在大地坐标系下实际位置。

步骤1具体包括以下内容：坐标系定义，以雷达阵面中心为原点(O_x)，定义单位向量在天线阵面Xz轴上的投影为α(U)，单位向量在天线阵面Yz轴投影为β(V)；

步骤2具体包括以下内容：具体波位编排与坐标转换的步骤如下：