双(多)基地雷达技术概述

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双(多)基地雷达技术概述

双(多)基地雷达技术概述

双(多)基地雷达技术概述1. 概念和定义双基地雷达是使用不同位置的天线进行发射和接收的雷达系统。

当发射天线转动时,发射脉冲就在空间传播,遇到目标便反射电磁波,接收站接收回波,从中检测出目标。

由于接收和发射异地,所以要利用发射波束与基线的夹角、距离和以及基线距离来解算双基地空间三角形,求出目标到发射站或接收站的距离以及目标到接收站与基线的夹角,这样接收站形成波束对准回波方向,并接收到目标信息。

双基地雷达工作原理的几何关系下图所示。

若系统使用两个或多个具有公共覆盖空域的接收基地,并且每个基地的目标数据在一个中心站融合,则这种系统被称为多基地雷达。

由稀疏分布阵列、随机分布阵列、畸变分布阵列和分布阵列构成的雷达、干涉仪雷达、无线电摄影和多基地测量系统有时被认为是多基地雷达的分支。

它们通常是将来自每个基地的数据用相参的方式进行融合以形成大的接收孔径。

多部发射机也能用于上述任何一种系统,可置于单独的基地或和接收机放在同一个基地。

雷达网中三部测距单基地雷达组网有时被称为三边测量雷达。

三边测量的概念也用在多基地雷达中,它借助到达时间差(TDOA)或差分多普勒技术来测量目标位置。

2. 发展历史美国、英国、法国、前苏联、德国和日本的早期试验雷达都采用双基地体制,发射机和接收机的放置间距与目标距离相当。

这些雷达采用连续波发射机,检测发射机直达信号和动目标散射的多普勒频移信号间的拍频。

早期双基地雷达的许多技术都源于当时的通信技术:分置的基地,连续波发射,25~80MHz频率范围。

此外,这些双基地雷达组成了当时典型的地面防空体系,用于探测20世纪30年代出现的主要威胁——飞机,但当时的技术未能很好地解决目标位置信息的提取问题。

1936年,NRL发明了收发开关,实现了收发共用一部天线。

这种只有一个基地的体制就是人们熟悉的单基地雷达。

它极大地扩大了雷达的用途,特别是适用于飞机、舰船和地面机动部队,结果使双基地雷达研究处于停滞阶段。

双/多基地雷达系统同步技术

双/多基地雷达系统同步技术
wa r n m ison m ir wa e ln me ho s d o y t a s s i c o v i k; t d ba e n GPS i na ; wo wa o sg l t - y c mm u c to s t lie nia in a e lt
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测距 的 基础 。实 现 时 间 同步 方 法 有 直 接 法 和 间 接 法 。直 接法是 将发射 机 的发射触 发脉 冲经 过各 种数
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方法 时数 据链 路易 受 干 扰 , 线 的数 据 链 路需 要 在 有 站 与站之 间架 线 , 仅成 本高 , 不 布站 灵活性 也差 。 目前 , 于要 求 纳秒 量 级 的时 间 同步 方 法最 7年 8月
舰 船 电 子 对 抗
SH I PBOA RD ELECTR0 N I CO U N TERM EASU R E C
A u . 00 g 2 7
Vo . O No 4 13 .
第 3 O卷第 4期
双/ 多基 地 雷达 系统 同步技 术
最 常用 的 3种 间接 同步 法 : 微波 / 光纤 ) 向传递 同 ( 双 步法 、 GP 以 S信号 为基 准的 同步法 和基 于卫 星链 路
的位置 固定 , 射站 和 接 收站 之 间 采 用一 定 的物 理 发

双基地雷达概述(doc 7页)

双基地雷达概述(doc 7页)

计算(σB 0)1时必须乘以方向图传播因子F T 2、F R 2和损耗因子L T 和L R [123]。

(σB 0)s ≤1时的镜像脊区模型是用Beckman 和Spizzichino 关于粗糙表面前向散射理论的变化形式来表示的[124][125],即])/(exp[)(2S C s 0B σβσ-= (25.23)式中,(σB 0)s 为镜像脊区的散射系数;σs 为地面坡度的均方根值;βc 为θi 和θs 的双基地角平分线与垂线的夹角为]2/)(90[s i θθ+-。

对于平坦地形,σs ≈0.1rad 。

对于(σB 0)s ≤1的情况,当σs = 0.17rad 时,式(25.23)与如图25.10所示中的镜像脊区数据的吻合程度在5dB 以内。

“平面内”海杂波散射系数海杂波的有限测量[43][107][109]已经在“平面”内做过。

Domville 的数据[109]虽然包括了广泛的θi 和θs 测量条件,但遗憾的是只估算了风速条件而没有估算海况。

在垂直极化时,Domville 的X 波段数据[109]与Pidgeon 的C 波段数据[43]的差异约有10dB ,平均吻合程度在5±dB 以内。

在水平极化时,Domville 的X 波段数据[104]和Pidgeon 的X 波段数据[107]也有约10dB 的差异,但吻合程度大约只有±10dB 。

从有限的数据库和某些测量条件不确定来看,对这些数据建模时必须小心。

当θi或θs保持不变时,可以直接用式(25.20)等γ单基地杂波模型作为近似模型。

对θi、θs>~2︒和θi+θs<~100︒的区域,风速为20kn(完全形成时近似海况3级)时,γ=-20dB和垂直极化数据的吻合程度约为5dB。

θs低于约2︒时,方向图传播因子和损耗会影响测量结果。

已经测得的σB0值为-50dB ±5dB[43]。

若测量时已包含方向图传播因子和损耗的影响,则有时也被称之为有效σB0[114]。

《2024年岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》范文

《2024年岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》范文

《岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》篇一岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究一、引言随着科技的进步和军事需求的增长,雷达技术在目标探测和跟踪领域的应用越来越广泛。

其中,岸/船双基地地波雷达因其具有远程探测、全天候作业以及对抗反辐射等优点,逐渐成为了重要探测手段之一。

为了进一步提升雷达目标跟踪的准确性和效率,本文将针对岸/船双基地地波雷达的目标跟踪方法进行研究。

二、岸/船双基地地波雷达基本原理岸/船双基地地波雷达是一种特殊的雷达系统,其发射和接收站点分别位于岸上和船上,形成了双基地的配置。

地波雷达利用地面反射的电磁波进行探测,其信号穿透能力强,可探测隐藏在复杂地形中的目标。

此外,双基地配置可以有效地降低敌方干扰和反辐射攻击的风险。

三、目标跟踪方法研究(一)传统目标跟踪方法传统的目标跟踪方法主要包括滤波器法、模板匹配法等。

这些方法在处理单目标、简单场景时具有一定的有效性,但在岸/船双基地地波雷达的复杂环境中,由于多路径效应、杂波干扰等因素的影响,传统方法的性能会受到限制。

(二)基于数据融合的目标跟踪方法为了解决上述问题,本文提出了一种基于数据融合的目标跟踪方法。

该方法通过将来自岸上和船上的雷达数据进行融合,提高了目标跟踪的准确性和稳定性。

具体而言,我们采用了多传感器数据融合技术,将不同来源、不同时间的数据进行综合处理,从而得到更准确的目标位置和速度信息。

首先,我们采用了卡尔曼滤波器对雷达数据进行预处理,以消除噪声和干扰。

然后,我们利用数据关联算法将来自不同传感器的数据进行匹配和关联,形成目标轨迹。

最后,我们通过多模型切换的方法对目标状态进行估计和预测,实现了对目标的准确跟踪。

(三)实验与分析为了验证基于数据融合的目标跟踪方法的性能,我们进行了大量的实验。

实验结果表明,该方法在岸/船双基地地波雷达的复杂环境中具有较高的目标跟踪准确性和稳定性。

与传统的目标跟踪方法相比,该方法可以更好地应对多路径效应、杂波干扰等因素的影响,提高了目标跟踪的可靠性。

双(多)基地雷达系统的发展及应用

双(多)基地雷达系统的发展及应用

摘要:本文首先叙述了双(多)基地雷达的发展历史,并对该雷达在现代防御体系中的优势进行了分析与探讨,最后阐述了典型的双(多)基地雷达系统及其未来的发展趋势。

1引言双(多)基地雷达主要是相对于比较常见的单基地雷达而言的,它是从雷达收发站配置的角度来命名的。

单基地雷达一般是收发共址,即接收站和发射站位于同一个地方,而双(多)基地雷达则是收发异址,其中多基地雷达还具有多个发射站和多个接收站,以离散的形式配置。

双(多)基地雷达实际上早在单基地雷达发展前好几年就已经出现了,其原理也早已为人们所应用,但是发展的过程却十分缓慢。

这主要是由于天线收发开关和脉冲发射技术的出现,使得单基地雷达在很长一段时间内占据了雷达技术发展的主导地位。

但是近年来,随着"四大威胁"即目标隐身技术,综合性电子干扰技术、低空超低空突防技术和反辐射导弹技术的迅猛发展,现代战争对军用雷达的要求变得越来越苛刻,单基地雷达因此也面临着日益严重的生存危机。

在海湾战争中,伊拉克的雷达系统为了躲避美军反辐射导弹的攻击,不得不采取了关机的消极措施以求安全。

因此,为了对付日趋发展并成熟起来的"四大威胁"的挑战,双(多)基地体制雷达又重新得到了各国的重视。

由于双(多)基地雷达使用两个或两个以上的分离基地(其中包括有源和无源基地),因此按照不同的军事要求,它在防御体系中就有多种可能的组合形式。

从部置的位置方面来看,可分为地发/地收,空发/地收,地发/空收等几种形式,多基地雷达还具有一发多收,多发多收等形式。

2双(多)基地雷达的发展历史在双(多)基地雷达正式出现之前,人们实际上就已经开始了这种雷达体制的应用。

到三十年代后期,在美、英、法、德、俄等国的早期雷达防御系统中,都出现了这种体制的雷达。

当时采用的基本工作原理是使用相距甚远的发射机和接收机。

通过测定目标反射信号的多普勒频移和发射机向接收机直接传播的信号之间的差频,从而检测出穿过发射机--接收机基线的目标。

双、多基地雷达介绍

双、多基地雷达介绍

双/多基地雷达系统随着军事科学技术的飞速发展,战争的不断升级,隐身飞行器,反辐射导弹、低空突防和电磁干扰都严重威胁着单基地雷达的生存,因此,双/多基地雷达越来越受到人们的重视。

一、 双/多基地雷达的基本概念双/多基地雷达即发射站和接收站分置的雷达系统。

如图所示,其发射天线位于Tx 处,接收天线位于Rx 处,两者距离为L (称为基线距离或基线),目标位于基线处。

三者所处位置可在地面、空中或空间,可以是静止的,也可以是运动的。

在双基地雷达几何结构中,以目标位置为顶点,发射站和接收站之间的夹角称为双基地角。

采用两个或者多个具有公共空间覆盖区的接收站且从公共覆盖区得到的目标数据均在中心站进行合成处理的雷达,称为多基地雷达。

二、 合作式双/多基地雷达1.工作原理在合作式双、多基地雷达系统中,发射机和接收机设在相距很远的两地,并且多部接收机可以共用一部发射机。

由于是无源的,接收机不会受到威胁,接收站处于隐蔽状态,因此反辐射导弹只能攻击发射站。

若发射站远离战区或者机动性较大,就可以大大降低受到攻击的可能性。

从配置上看,地面接收站与高空飞行的飞机合作,或与卫星合作将是合作式双/多基地雷达的最终形式。

合作式双/多基地雷达一般由一个发射站和一个或多个接收站组成(T/R 、T/Rn )。

隐身目标的前向散射RCS 一般大于其后向散射RCS 。

因此,通过合理的布站,使接收站能接收目标的前向散射,就可抑制其RCS 的下降。

合作式双/多基地雷达的重要参数是双基地角β。

理论分析得出:当β小于90度时,双基地雷达的雷达截面积与单基地雷达的相等;当β大于130度时,就产生前向散射;当β等于180度时,由于目标遮断入射电磁波,这时在目标上产生一种感应电流,此电流能辐射一前向波束,波束的峰值取决于目标的投射面积,与目标的形状和材料无关。

因此这种前向散射雷达将使雷达截面积增大,可以大大提高对隐身目标目标发射站Tx 接收站Rx 双基地雷达几何结构的探测能力。

双基地合成孔径雷达成像方法的研究

双基地合成孔径雷达成像方法的研究

双基地合成孔径雷达成像方法的研究双基地合成孔径雷达成像方法的研究随着科技的进步和军事技术的发展,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)成像技术越来越受到人们的关注。

SAR作为一种广泛应用于地面目标探测和成像的技术,具有在夜间、被云层覆盖或复杂天气条件下依然能够进行有效探测和成像的优势。

近年来,双基地合成孔径雷达成像方法逐渐成为研究的热点。

传统的SAR系统通常采用单一基地进行成像,但由于单一基地的局限性,会导致成像结果受到地形和干扰等因素的影响,从而影响成像质量和准确性。

为了解决这一问题,双基地合成孔径雷达成像方法应运而生。

双基地合成孔径雷达成像方法的基本原理是利用两个位于不同位置的雷达基地,通过共同观测同一地面目标并分别采集回波数据。

这两组回波数据之间的差异可以提供更为准确的成像信息。

同时,双基地合成孔径雷达成像方法还可以进一步提高成像分辨率和准确性。

在成像时,通过采用多基线构建距离-方位域的多通道数据,可以综合利用两个基地的信息,进而进行更精确的定位和重建。

在双基地合成孔径雷达成像方法的研究中,关键问题是如何处理两组来自不同基地的回波数据。

为了实现准确成像,需要对两组数据进行区域遮盖、欠采样插值、雷达跟踪等一系列处理步骤。

其中,欠采样插值是双基地合成孔径雷达成像方法中最为关键和复杂的步骤之一。

通过欠采样插值算法,可以将两组回波数据进行合理的融合,从而获得更高质量的成像结果。

在双基地合成孔径雷达成像方法的应用方面,主要集中在地质勘探、军事侦察和环境监测等领域。

在地质勘探方面,双基地合成孔径雷达成像方法可以提供高分辨率的地下地形图像,帮助人们更好地了解地质构造和资源分布情况。

在军事侦察方面,双基地合成孔径雷达成像方法能够实现对复杂地形和高度隐蔽目标的有效探测,提供更全面的情报支持。

在环境监测方面,双基地合成孔径雷达成像方法可以实现对森林、湖泊等自然环境的高分辨率监测,为环保工作提供重要依据。

《2024年岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》范文

《2024年岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》范文

《岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究》篇一岸-船双基地地波雷达目标跟踪方法研究一、引言在现代化战争与日常海事管理中,雷达系统扮演着至关重要的角色。

岸/船双基地地波雷达作为一种新型的雷达系统,其独特的探测与跟踪能力使其在军事和民用领域得到了广泛的应用。

本文旨在研究岸/船双基地地波雷达的目标跟踪方法,以期提高雷达系统的探测精度和跟踪效率。

二、岸/船双基地地波雷达概述岸/船双基地地波雷达是一种利用电磁波在地表或海面传播的雷达系统。

其工作原理是通过发射和接收电磁波,实现对目标的探测和跟踪。

相较于传统的单基地雷达,双基地雷达具有更高的灵活性和抗干扰能力,同时可以实现对目标的全方位、全天候探测。

三、目标跟踪方法研究1. 目标检测目标检测是目标跟踪的第一步。

在岸/船双基地地波雷达系统中,通过对接收到的回波信号进行处理和分析,可以实现对目标的初步检测。

检测过程中,需要考虑到信号的噪声、干扰以及目标的动态特性等因素。

为了提高检测的准确性,可以采用多种算法对回波信号进行滤波、去噪和增强等处理。

2. 目标跟踪算法目标跟踪是利用检测到的目标信息,通过一定的算法实现对目标的连续跟踪。

在岸/船双基地地波雷达系统中,常用的目标跟踪算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、多假设跟踪等。

这些算法可以根据目标的运动状态和雷达系统的性能进行选择和优化,以提高跟踪的准确性和稳定性。

3. 联合处理与数据融合在岸/船双基地地波雷达系统中,由于存在多个雷达站点和多个探测通道,因此需要对来自不同站点的数据进行联合处理和数据融合。

通过数据融合技术,可以将来自不同站点的信息进行有效整合,提高目标的探测概率和跟踪精度。

同时,联合处理还可以实现对目标的协同探测和跟踪,提高系统的整体性能。

四、实验与分析为了验证本文提出的岸/船双基地地波雷达目标跟踪方法的有效性,我们进行了大量的实验和分析。

实验结果表明,本文提出的方法在目标检测、跟踪和数据融合等方面均取得了较好的效果。

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双(多)基地雷达技术概述1. 概念和定义双基地雷达是使用不同位置的天线进行发射和接收的雷达系统。

当发射天线转动时,发射脉冲就在空间传播,遇到目标便反射电磁波,接收站接收回波,从中检测出目标。

由于接收和发射异地,所以要利用发射波束与基线的夹角、距离和以及基线距离来解算双基地空间三角形,求出目标到发射站或接收站的距离以及目标到接收站与基线的夹角,这样接收站形成波束对准回波方向,并接收到目标信息。

双基地雷达工作原理的几何关系下图所示。

若系统使用两个或多个具有公共覆盖空域的接收基地,并且每个基地的目标数据在一个中心站融合,则这种系统被称为多基地雷达。

由稀疏分布阵列、随机分布阵列、畸变分布阵列和分布阵列构成的雷达、干涉仪雷达、无线电摄影和多基地测量系统有时被认为是多基地雷达的分支。

它们通常是将来自每个基地的数据用相参的方式进行融合以形成大的接收孔径。

多部发射机也能用于上述任何一种系统,可置于单独的基地或和接收机放在同一个基地。

雷达网中三部测距单基地雷达组网有时被称为三边测量雷达。

三边测量的概念也用在多基地雷达中,它借助到达时间差(TDOA)或差分多普勒技术来测量目标位置。

2. 发展历史美国、英国、法国、前苏联、德国和日本的早期试验雷达都采用双基地体制,发射机和接收机的放置间距与目标距离相当。

这些雷达采用连续波发射机,检测发射机直达信号和动目标散射的多普勒频移信号间的拍频。

早期双基地雷达的许多技术都源于当时的通信技术:分置的基地,连续波发射,25~80MHz频率范围。

此外,这些双基地雷达组成了当时典型的地面防空体系,用于探测20世纪30年代出现的主要威胁——飞机,但当时的技术未能很好地解决目标位置信息的提取问题。

1936年,NRL发明了收发开关,实现了收发共用一部天线。

这种只有一个基地的体制就是人们熟悉的单基地雷达。

它极大地扩大了雷达的用途,特别是适用于飞机、舰船和地面机动部队,结果使双基地雷达研究处于停滞阶段。

20世纪50年代初,探测飞机的要求又重新激起人们对双基地雷达的兴趣。

美国的AN/FPS -23雷达是北极远程早期预警(DEW)线防空系统的低空雷达,始建于50年代中期,但不久就被拆除了。

加拿大的McGill防空系统也采用了双基地体制。

美国的Plato和Ordir弹道导弹探测系统是第一批多基地雷达。

它们对每个接收站的距离和多普勒信息进行融合,从而估计目标的位置,但这两个系统没有部署。

在20世纪50年代和60年代初,人们编写了双基地雷达系统理论,提出了双基地RCS理论,并且进行了双基地雷达目标截面积和杂波的测量。

双基地雷达的名称是由K.M.Siegel和R.E.Machol于1952年提出的。

雷达抗后向有源干扰和抗反辐射导弹(ARM)的需求,使双基地雷达在20世纪70年代和80年代重新得到重视。

通过选择收发设备的位置可降低后向干扰,如将接收站置于干扰机的主波束外而让干扰机指向发射站。

若将发射机从战场前方转移到后方,则发射机就不易受到攻击,反辐射导弹的打击效能也就降低了。

几个防空外场试验方案发现了双基地雷达的这些功能和它所固有的问题,如时间同步、威力覆盖和杂波抑制等。

与此同时,人们也确定了双基地雷达的一些其他概念并进行了试验,如机载发射机和接收机的“杂波调谐”。

“杂波调谐”可使接收机得到高分辨力合成孔径的雷达图像,并且图像可由速度矢量直接产生。

这一点是单基地合成孔径雷达无法实现的。

若“杂波调谐”和“隐蔽”相结合,则可保护发射机,同时接收机平台可在没有雷达发射的状态下飞向目标。

人们还研究了其他一些多基地雷达概念,如采用多部发射机和接收机的多普勒搜索系统(DAS )和其接收基地的间距可大、可小的分布式阵列雷达(DAR )。

多普勒搜索系统对各站的数据进行非相参处理,分布式阵列雷达为相参处理。

3. 坐标系本文采用的坐标系是以正北方向为基准方向的两维坐标系。

在如图1.1所示的XY 平面上给出了双基地雷达的坐标系和参数的定义。

该平面有时也称为双基地平面。

双基地三角形处在双基地平面内。

发射机和接收机间的距离L称为基线距离或简称基线。

θT 和θR 分别是发射机和接收机的视角,它们也被称作到达角(AOA )或视线角(LOS )。

双基地角β =θT -θR ,也称交角或散射角。

用β来计算与目标相关的参数及用θT 或θR 来计算与发射机或接收机相关的参数是很方便的。

图1.1 两维的双基地雷达正北坐标系若以发射基地和接收基地为焦点做椭圆,那么椭圆在目标处的切线和双基地角的平分线垂直,这是一个很有用的关系。

该椭圆就是距离等值线。

在双基地“足迹”内,即在发射波束和接收波束的交叠区内,该切线是距离等值线的一个好的近似。

单基地雷达和双基地雷达可以从几何关系上加以区分。

若设定L =0或R T =R R 和β =0,则可等效为单基地雷达。

4. 距离关系4.1雷达方程双基地雷达距离方程的推导和单基地雷达距离方程的推导完全类似。

双基地雷达的最大作用距离为2/1RT min n s 32R 2T B 2R T T max R T ))/()4(()(L L N S B KT F F G G P R R π=σλ (1.1) 式中,R T 为发射机至目标的距离;R R 为接收机至目标的距离;P T 为发射功率;G T 为发射天线功率增益;G R 为接收天线功率增益;λ为波长;σB 为双基地雷达目标截面积;F T 为发射机至目标路径的方向图传播因子;F R 为目标至接收机路径的方向图传播因子;K 为玻耳兹曼常数;T s 为接收系统噪声温度;B n 为接收机检波前的滤波器噪声带宽;(S /N )min 为检波所需的信噪功率比;L T 为不含在其他参数在内的发射系统损耗(>1);L R 为不含在其他参数在内的接收系统损耗(>1)。

若B M σσ=、M R T L L L =和4M 2R 2T R R R =,则式(1.1)对应于单基地雷达距离方程。

4.2工作区双基地雷达有3个不同工作区,即以接收机为中心的区域、以发射机为中心的区域及以发射机和接收机为中心的区域(简称共基地区)。

选择这些工作区域的准则是双基地雷达常数k 。

通常通过控制k 值来定义三种发射机配置是很便利的,即专用的、合作的和非合作的发射机配置。

专用发射机是指发射机的设计和操作均从属于双基地雷达系统。

合作式发射机是指为其他功能服务而设计的,但又可适当地支持双基地工作并受其控制。

非合作式发射机尽管适宜双基地工作,但不受控。

有时称双基地接收机是“搭乘”合作式或非合作式发射机,被搭乘的通常是单基地雷达。

表1.1以工作区和发射机的配置分类综述了双基地雷达的一些用途。

“以发射机为中心的区域”一行省略的两项是雷达工作的限制,即专用或合作式发射机以单基方式工作比远处双基地接收机更容易收集近距离目标数据。

“共基地区”一行省略的两项是技术的限制,即为了产生足够大的双基地雷达常数,发射机的设计和工作必须对双基地工作最优化,因此,专用式发射机常常只能用于共基地区。

例外情况是利用高频率地波传播和偶发大气波导。

表1.1 双基地雷达的应用5.1目标定位原理双基地雷达通常需要测量目标相对于接收基地的位置。

(θR ,R R )。

接收机视角θR 可以被直接测量,也可由目标方位角和仰角直接转化。

波束分裂技术可用来提高测量精度。

接收机到目标的距离R R 不能直接测量,但可通过求解双基地三角形来获得(如图1.1所示)。

椭圆坐标系中的典型解为)sin (2)(R R T 22R T R θL R R L R R R ++-+= (1.7) 通过专用式发射机提供的坐标或由发射定位系统测量出的坐标可计算出基线长L 。

距离和(R T +R R )有两种估算方法。

直接法是由接收机测量接收到发射脉冲和目标回波的时间间隔∆T rt 后,再由R T +R R =c ∆T r t +L 来计算距离和。

这种方法可用于任意发射机配置,只要发射机和接收机之间有合适的视线。

间接法在接收机和(专用)发射机间安装稳定的同步时钟。

接收机测量发射脉冲与接收到回波的时间间隔∆T tt ,再用公式R T +R R =c ∆T tt 来计算距离和。

如果收发的时间同步不是由直接路径来实现的,则间接法对视线就没有要求。

当在特殊情况下双基地雷达采用直接法计算距离和时,且有L ≥c ∆T rt 时,式(25.7)可近似地被写为Rrt R sin 1θ+∆≈T c R (1.8) 这种近似不需要估算L ,当0︒<θR <180︒和L >4.6c ∆T rt 时,式(1.8)的误差小于10%。

其他目标定位方法也是可行的。

发射波束指向角θT 可用来代换θR 。

由于牺牲了波束分裂,因此除非发射机也是一部跟踪目标的单基地雷达,否则目标定位精度将降低。

也可采用双曲线测量系统,它用接收机测量两个分立发射机的传播时间差。

目标位置的轨迹是一双曲线,与接收机到达角(AOA )的交点可确定目标的位置。

使用第3个发射机可对目标提供完整的双曲线的定位。

而角度-角度定位技术可使用θT 、θR 和L 的估值。

其中,θT 常由扮演合作式双基发射机的单基地雷达提供。

对于椭圆定位系统,如果忽略信噪比的变化,则目标定位误差通常随其临近基线而增大。

误差主要来源于式(1.7)的固有几何关系。

当直接采用距离和估计方法时,还会产生其他误差,包括直接路径信号干扰(类似日月蚀)、脉冲不稳定度和多径效应。

当发射机采用脉冲压缩技术时,日月蚀问题是来自距离副瓣的干扰。

如果采用线性调频脉冲压缩技术,则采用汉明或余弦平方时域加权和采用同类型的频域加权相比,接收机的近距离副瓣抑制大约能改善5dB 。

在双曲线定位系统中,目标定位误差随目标接近两发射的机连线而下降。

在角度-角度定位系统中,当目标位于基线的垂直平分线上且β = 45︒时,误差最小。

在其他位置上,误差则相应增大[18]。

当测量数据(或冗余数据)持续提供给双基地或多基地雷达时,可以用卡尔曼滤波器或其他类型的滤波器来估计目标的状态。

5.2覆盖范围和单基地雷达类似,双基地雷达的覆盖范围也是由灵敏度和电磁波传播情况决定的。

双基地雷达传播要求目标和两个基地间有适当的路径,而且必须包括多径效应、绕射、折射、遮蔽、吸收及几何关系。

前5个方面的影响通常包含在式(1.1)的方向图传播因子和损耗因子中,几何关系另外讨论。

如果目标、发射机和接收机高度给定,则目标必须同时处在发射基地和接收基地的视线内。

对于平坦地面而言,这些视线要求可以由以各基地为圆心的覆盖范围圆来确定。

落在两圆的公共区内的目标满足上述要求,如图1.3所示。

这些覆盖范围圆的半径(以km 计)近似为)(130R t R h h r += (1.9)和 )(130T t T h h r += (1.10) 式中,h t 为目标高度,km ;h R 为接收天线高度,km ;h T 为发射天线高度,km ;若接收机通过直接链路建立同步关系,那么发射机和接收机间也必须有适当的视线。

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