一種改進相控陣雷達跟蹤環路的方法

湯 兵 耿黨輝

(南京電子技術研究所 南京 210039)

0 引言

相對于傳統單脈沖雷達，相控陣雷達以電子方式控制波束方向，可以實現靈活的雷達能量調度方式，利用時空分割技術實時進行多目標的捕獲與跟蹤［1］，工作效率高，應用靈活。

當相控陣雷達的陣面可以通過伺服驅動進行方位和俯仰機械軸轉動時，可以實現全空域的多目標監測，用于精密跟蹤測量的相控陣雷達通常采用這種設計。這種機相掃結合的相控陣雷達，通過機電軸聯合跟蹤控制，在對主目標實現CAT、預測引導、預測跟蹤等多種法線跟蹤方式的同時，可以靈活地對電掃空域內其它目標進行多目標電軸跟蹤。

圖1是這種聯合跟蹤控制系統示意框圖。

在使用上述系統的雷達進行跟蹤實驗的過程中，發現在采用電軸跟蹤或預測引導、預測跟蹤等機電軸聯合工作方式時，對遠距離的目標跟蹤沒有CAT工作方式穩定，特別是在進行標校球跟蹤實驗時，CAT方式能夠跟蹤更遠的距離而不丟失。

圖1 機電軸聯合跟蹤系統框圖

通過對雷達在不同工作方式下的處理控制流程的對比分析，發現之所以CAT方式更為穩定，是由于在這種方式下，雷達數據處理在進行法線跟蹤方式控制時，是將原始量測的測角誤差發送給伺服，由伺服完成角度跟蹤閉環控制。因此，這種工作方式類似于傳統的單脈沖跟蹤，跟蹤環路帶寬主要由伺服驅動系統決定，通常不到1Hz，因而對量測噪聲具備更好的抑制效果，而在其它跟蹤方式下，由于引入了多目標跟蹤濾波環節，天線位置是由數據處理根據主目標的跟蹤外推值進行控制，伺服不再進行閉環控制。……