專利名稱：自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法的制作方法
自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，是一項新的雙一多基地雷達定位法。該定位法在解決雙一多基地雷達因收發(fā)分置而遇到的許多技術(shù)難題方面，有其明顯的優(yōu)勢和特點。本發(fā)明的目的是為雙一多基地雷達提供一種新的測距定位方法，并能確保實現(xiàn)多個接收站可在同一發(fā)射站照射空域內(nèi)，自由地選擇、跟蹤、射擊不同的目標，且簡便、靈活和易于實現(xiàn)。
諸多的雙一多基地雷達定位技術(shù)，盡管其方法各異，但大都是從雙基地或多基地的“配合”上去尋求解決目標定位問題的。并且為了這種“配合”需要相應(yīng)地解決一系列技術(shù)難題。諸如站間數(shù)據(jù)實時傳輸問題，兩站或多站時間同步問題，多目標情況下因配合不好可能存在的“幻象”問題，接收站顯示失真問題，以及搜索狀態(tài)下收發(fā)波束如何同步瞄準問題。也正是由于這種“配合”，制約了雙一多基地雷達應(yīng)用靈活性，不易實現(xiàn)多個接收站可在同一發(fā)射站照射空域內(nèi)自由選擇、跟蹤或射擊不同的目標。
本發(fā)明-自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，是在非專門配合條件下由接收站自行完成測距定位的。它同已有的諸多雙一多基地雷達定位技術(shù)相比，其特點在于其一，發(fā)射站設(shè)有一個T1延遲線12。T1延遲線12使發(fā)射站對空照射脈沖f。固定遲后發(fā)射站廣播的時間基準f。脈沖T1微秒。僅此，發(fā)射站的工作就接收站對目標定位而言完全是非配合性質(zhì)的。
其二，接收站設(shè)有一個相關(guān)延時器21。相關(guān)延時器21使發(fā)射站傳來的時間基準f。脈沖經(jīng)其相關(guān)延遲后觸發(fā)平行同步器22而形成的測距起點脈沖t0定位在若作為接收站的發(fā)射脈沖時，從接收站所選定的目標處形成的反射信號，正好與由發(fā)射站照射該目標所形成的反射回波信號tm相重合。
其三，相關(guān)延時器21的延遲時間，由相關(guān)計算機25計算結(jié)果t2值來調(diào)整。t2由異地收發(fā)雷達及目標間的幾何關(guān)系所確定。
t2=1c(DO-r2+D2O+r22-2DOr2［COSH0COSε2COS(βO-β2)+SinHOSinε2］)]]>+T1- (DO+DL)/(C)其四，上述測距起點脈沖t。和目標反射回波信號tm經(jīng)距離錄取器24按 1/2 (tm-to)·C直接錄取生成目標距離接收站的距離r2。
其五，平行同步器22使接收站各同步脈沖隨測距起點脈沖t0一起受控平移。因此，該目標在接收站顯示器26上不存在顯示失真，無需專門進行顯示矯正。
下面結(jié)合

圖1詳細介紹本發(fā)明的實施原理及方法。
首先，發(fā)射站時間基準10產(chǎn)生該雷達系統(tǒng)的一個共用時間基準fo脈沖。fo脈沖經(jīng)廣播發(fā)射機11調(diào)制發(fā)射，沿下行通道O0直達進入接收站的廣播接收機20;另一路fo脈沖經(jīng)T1延遲線12延遲后，由照射發(fā)射機13調(diào)制發(fā)射，沿上行通道R1、R2從目標m處反射進入接收站的目標接收機23。
廣播接收機20輸出的fo脈沖，經(jīng)相關(guān)延時器21相關(guān)延遲后，觸發(fā)平行同步器22產(chǎn)生接收站一系列相應(yīng)同步脈沖，也使接收站的測距起點脈沖to正確定位在若作為接收站的發(fā)射脈沖時，正好與發(fā)射站的照射脈沖fa在該目標處相重合。這樣，目標接收機23接收的該目標反射回波信號tm，在距離錄取器24中按 1/2 (tm-to)·C形成的距離r2就是該目標距接收站的距離。
那么，如何計算確定相關(guān)延時器21的延遲時間t2呢？從圖1中的空間幾何關(guān)系可知為了保證下行通的fo脈沖和上行通道的fo脈沖，同時到達目標m處，則應(yīng)保證走下行通道的由廣播發(fā)射機11廣播的fo脈沖，應(yīng)超前fo照射脈沖t微秒。
t＝ 1/(C) (DL+r2-r1)……(1)(1)式中DL為fo脈沖沿下行通道傳輸路程(包括電路延遲等，對應(yīng)時間為tDL)。由于發(fā)射站已使fo脈沖超前fo照射脈沖T1微秒，因此，在接收站需對其接收到的時間基準fo脈沖再延遲t2＝T1-t微秒。根據(jù)接收站對目標的觀察ε2(高低角)、β2(方位角)，則相關(guān)延時器21延遲時間t2應(yīng)為t2=T1-1c(DL+r2-D2O+r22-2DO·r2·COSε2·COS(βO-β2))]]>亦即t2=1c(DO-r2+D2O+r22-2DOr2［COSH0COSε2COS(βO-β2)+SinHOSinε2］)]]>(2)+T1- (DO+DL)/(C)
(2)式中1c(DO-r2+D2O+r22-2DOr2COSε2COS(βO-β2))]]>稱作相關(guān)同步控制量，Do為兩站間的直視距離，βo為發(fā)射站方位角;
T1- (DO+DL)/(C) =△t稱作基準誤差修正量，T1通常取值為T1≥ (Domax+DLmax)/(C) ,以滿足最遠接收站的直視距離Domox和傳輸路程DLmex。各接收站對△t的賦值通過校飛由軟件裝定，從鍵盤27置入。相關(guān)計算機25將按公式(2)計算產(chǎn)生t2相關(guān)延時值，并以數(shù)字量形式控制調(diào)整相關(guān)延時器21的延遲時間，使測距起點脈沖to定位在to＝tDL+t2位置上。由距離錄取器24產(chǎn)生r2＝ 1/2 (tm-to)C。由于tm＝T1+tR1+R2，所以r2=1c(tR1+R2·C+r2-D2O+r22-2DOr2COSε2COS(βO-β2))]]>(3)(3)式中tR1+R2由目標反射回波信號tm位置所決定，該定位法理論上并不需具體求出。
當接收站的相關(guān)控制系統(tǒng)按圖1原理結(jié)構(gòu)周而復(fù)始地高速運行，即錄取-計算-輸出調(diào)整時，它所完成的正是對以tR1+R2為給定值的迭代運算。即
r2i+1=12(R2+D2O+r22-2DO·R2COSε2COS(βO-β2)]]>+r2-D2O+r22i-2DOr2COSε2COS(βO-β2))]]>(4)這種迭代運行機制使相關(guān)延時器21延遲時間不斷得到調(diào)整，從而使距離錄取器22錄取的r2按公式(4)收斂跟蹤在r2＝R2關(guān)系上。合成目標觀察角ε2、β2，也就由接收站獨立地完成了對其選定目標的測距定位。
考慮到接收站觀察發(fā)射站還有一高低角H0時，需將上述公式中的余弦角COSε2·COS(βo-β2)改為COSH0·COSε2·COS(β0-β2)+SinH0·Sinε2如t2=1c(DO-r2+D2O+r22-2DOr2［COSH0COSε2COS(βO-β2)］+SinHOSinε2)]]>+T1- (DO+DL)/(C) 等。
顯然，這種定位法，接收站只是利用了完全非控制非配合的發(fā)射站作為目標照射源和時間基準源。除此之外，對目標的選擇、定位和跟蹤全都由接收站獨立完成，完全是以自身所選目標為相關(guān)的。無需傳輸發(fā)射站的數(shù)據(jù)，無需由接收站反饋調(diào)控發(fā)射站的工作，又不存在該目標的顯示失真。這對于需要制導(dǎo)導(dǎo)彈的雙基地制導(dǎo)雷達尤其適用，便于實現(xiàn)多個接收制導(dǎo)雷達在同一發(fā)射站照射空域內(nèi)，自由地選擇、跟蹤射擊不同的目標。就是在窄發(fā)射波束照射條件下，無論是跟蹤目標或?qū)账阉?，該定位法都能同樣保證由接收站按其確定的目標或空間點位m(R2、ε2、β2)，決定發(fā)射站的遙控角度ε1、β1實現(xiàn)收發(fā)波束在空間精確同步，無需狀態(tài)轉(zhuǎn)換和專門設(shè)置“編程搜索”方式等。
權(quán)利要求
1.一種自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，其特征在于發(fā)射站加有一個T1延遲線12，使得發(fā)射站對空照射脈沖fa固定遲后發(fā)射站廣播的時間基準f0脈沖T1微秒；接收站加有一個相關(guān)延時器21、平行同步器22、距離錄取器24和相關(guān)計算機25，使得發(fā)射站傳來的時間基準f0脈沖經(jīng)相關(guān)延時器21延遲后觸發(fā)平行同步器22形成測距起點脈沖t0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，其特征在于相關(guān)延時器21的延遲時間，由相關(guān)計算機25計算結(jié)果t2值來調(diào)整。t2=1c(DO-r2+D2O+r22-2DOr2［COSH0COSε2COS(βO-β2)+SinHOSinε2］)]]>+T1- (DO+DL)/(C)式中目標距接收站的距離信號r2，由測距起點脈沖t0和目標回波信號tM的時間差經(jīng)距離錄取器24按 1/2 (tm-to)·C直接錄取生成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，其特征在于平行同步器22，使接收站各同步脈沖隨測距起點脈沖to一起受控平移。
全文摘要
自相關(guān)異地收發(fā)雷達定位法，是一項新的雙-多基地雷達定位方法。該定位法只是利用了完全非控制非配合的發(fā)射站作為目標照射源和時間基準源，即可在發(fā)射站照射空域內(nèi)，由接收站按其所選目標通過對其接收的時間基準源信號進行相關(guān)延時，來實現(xiàn)對該目標的測距定位。因此，它能使多個接收站在同一發(fā)射站照射空域內(nèi)，自由地選擇、跟蹤或射擊不同的目標，無需傳輸發(fā)射站數(shù)據(jù)，無需反饋調(diào)控發(fā)射站的工作，又不存在該目標的顯示失真。
文檔編號G01S13/42GK1068196SQ9110425
公開日1993年1月20日 申請日期1991年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月28日
發(fā)明者劉俊鋒 申請人:中國人民解放軍空軍第五研究所