導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)原理ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 15:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 我們也可以從脈沖壓縮技術(shù)的觀點(diǎn)來闡述合成孔徑雷達(dá)的原理。現(xiàn)將目標(biāo) (地面的某一處 )作為點(diǎn)源來分析： R0TLeR0 ＋ ? / 8圖 動目標(biāo)坐標(biāo)共多卜勒頻率 距離 (時間 ) 根據(jù)多卜勒效應(yīng)可知 ， 當(dāng)雷達(dá)與目標(biāo)存在相對運(yùn)動時 ， 雙程產(chǎn)生的多卜勒頻率為 ?? s i n2 vf d ?目標(biāo)作等速直線飛行時 ， 垂直于其航線方向的某一目標(biāo) ， 相對于飛機(jī)的徑向速度是變化的 。在角度 θ不大時 ， 因?yàn)? 0tans i n Rx?? ??而 x=vt 所以多卜勒頻移 fd與 x或 t的關(guān)系近似為直線 ， 見圖 (b)。 這一點(diǎn)可以進(jìn)一步由圖 得到證明 ， 圖中 ， 雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離 R0與雷達(dá)位置 x的關(guān)系為 2202020202 2)( xRddRRdRR ???????當(dāng)角度不大時忽略高次項(xiàng) d2, 則球面波引起的波程差為 022 Rxd ? () 由波程差引起的相對相移 (雙程相移 )為 ?????02222Rxd ?? () 由雷達(dá)運(yùn)動引起的多卜勒頻移為 xR vtR vdxvddtdf dd ????????002 442 ?????() 由式 ()可知 ， 相移 φ與 x呈平方關(guān)系 。 香港機(jī)場的多普勒雷達(dá) 圖 動目標(biāo)坐標(biāo)及其相位 距離 (或時間 ) (a) 動目標(biāo)坐標(biāo)； (b) 相位 距離 (時間 )關(guān)系 目標(biāo)??R0Rx ( t )( a ) ( b )Ofdx ( t )直線區(qū)j圖 動目標(biāo)坐標(biāo)及其相位一距離 (時間 )的關(guān)系 ( a ) ( b )目標(biāo)R0RO x ( t )－ x?x ( t )O?? R 這就說明 ， 雷達(dá)接收機(jī)收到的將是一個線性調(diào)頻信號 ， 其寬度等于單個天線波束寬度所決定的能收到信號的時間 。 這個信號若采用一般檢取振幅顯示的辦法顯示 ， 則顯示器畫面的亮弧將與單個天線波束寬度一致 ， 即角分辨度由單個天線決定 。 如前分析 ，這是不能滿足要求的 。 既然接收到的信號是線性調(diào)頻信號 ， 那么 ，能否用線性調(diào)頻信號的脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)使收到的信號變窄呢 ? 當(dāng)然是可以的。 我們知道，線性調(diào)頻信號經(jīng)過匹配濾波器之后，脈沖包絡(luò)受到壓縮，這等效于把天線的波束寬度變窄了，從而提高了角度分辨力。不過，這時所用 x軸 (或時間 t)不是目標(biāo)的斜距離，而是代表 θ ，即方位角度變化。 所以，壓縮后的信號是提高角分辨力而不是提高距離分辨力，這個信號寬度遠(yuǎn)大于信號往返于最大作用距離的時間，如果為脈沖法工作， 則遠(yuǎn)大于信號重復(fù)周期。 雷達(dá)接收機(jī)及其處理裝置 脈沖壓縮 1 2 3 k 不連續(xù)發(fā)射 連續(xù)發(fā)射 F14D上安裝休斯公司的AN/AWG9脈沖多普勒雷達(dá) 把輻射信號以復(fù)信號形式表示為 tjt Aetv 0)( ?? () 它經(jīng)過點(diǎn)目標(biāo)反射后又到達(dá)雷達(dá)天線 。 設(shè)該點(diǎn)目標(biāo)的點(diǎn)反射系數(shù)為 K(為了簡化 ， 先略去方向圖的影響 )，則反射信號為 )( d0)( ttjr K A etu ?? ? () 通常飛機(jī)高度遠(yuǎn)小于距離，故 020220d 21222RxcRxRccRt ?????() 式中 ， td為雙程延遲時間； R0相當(dāng)于航路捷徑的垂直距離 。 通常 x R0 ， 故 ???????? ?????????? ??020202022212RxRcRxcRtd() 代入 )2e x p (22e x p)(20000002000xcRjcRjtjKARxRcjtjKAtur?????????????????????????() 式中 ， 第二項(xiàng)相移是垂直距離 R0引起的 ， 為一個常量；第三項(xiàng)相移為沿 x軸的且與接收單元天線位置有關(guān)的相移 ， 與 x成非線性關(guān)系 。 )( d0)( ttjr K A etu ?? ?式中， v為飛機(jī)飛行速度， 令第三項(xiàng)相移為 vtxRxcRxx???02020 2)(????() 220222)( tbvR tvt ?? ???() 根據(jù)已學(xué)知識可知，相位函數(shù)隨時間成平方關(guān)系的信號為線性調(diào)頻信號，其角頻率為 ω=ω0+μt= ω0 2bv2t () 其中 02 12,2Rbbv??? ??? 可見 ， 調(diào)頻信號的角頻率變化速度 μ與飛機(jī)速度的平方成正比 ， 與垂直距離成反比 。 這些可以從角速度與徑向速度的變化圖中直觀地看出來 。 全 相參 雙偏振多普勒天氣雷達(dá) 因此 ， 飛機(jī)運(yùn)動時 ， 目標(biāo)角位置的有用信息主要包含于相位函數(shù) φ(x)之中 ， 這個 φ(x)或多卜勒頻率變化情況可從檢波器輸出端得到 。 這個信號也可叫零中頻信號即多卜勒頻率信號或叫相參視頻 。 )()( zjc Eexu ?? () φ(x) 中 x 的最大值是天線方向圖主瓣照射的邊界 ， 即
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