雷達(dá)角度搜索的掃描方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雷達(dá)角度搜索的掃描方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)在角度上進(jìn)行搜索目標(biāo)時，常常是以預(yù)定的空間指向為中心，在指向中心一定的角度范圍之內(nèi)進(jìn)行波束掃描，讓波束覆蓋目標(biāo)可能出現(xiàn)的空域范圍，通過探測到照射在目標(biāo)上的雷達(dá)回波來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，進(jìn)而進(jìn)行進(jìn)一步的跟蹤、測量等其他工作。
[0003]掃描波束在空域上的停留形成波位，在每一個波位上雷達(dá)進(jìn)行相應(yīng)的信號與信息處理。由于雷達(dá)波束在空域上的投影是圓形，用圓形覆蓋一個空域存在著覆蓋率和交疊率的問題，常常根據(jù)相鄰波位重疊最小和掃描范圍最大的原則來設(shè)計。常規(guī)機(jī)械掃描雷達(dá)和相控陣電掃描雷達(dá)都存在此角度搜索的波位編排問題。
[0004]如果波位之間過于緊湊，掃描區(qū)域的波位數(shù)目增加，將不可避免地浪費雷達(dá)系統(tǒng)資源，降低掃描效率，增加掃描時間；如果波位之間過于稀松，波束的空域覆蓋率降低，會造成目標(biāo)檢測概率的降低。
[0005]雷達(dá)角度搜索波位的編排樣式主要有縱列波位、交疊波位和交錯波位三種。
[0006]如圖1(a)為縱列波位，所需的波位數(shù)目最少，但覆蓋率僅為78.5%,適合系統(tǒng)資源緊缺時使用。
[0007]如圖1 (b)為交疊波位，覆蓋率可以達(dá)到100%，沒有遺漏但重疊率高(57% )，掃描效率低下。
[0008]如圖1(c)為交錯波位，覆蓋率在90%左右，是一種常見的波位編排樣式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種雷達(dá)角度搜索的掃描方法，用以解決現(xiàn)有掃描的覆蓋率和重疊率難以兼顧的問題。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:一種雷達(dá)角度搜索的掃描方法，波位呈中心向外展開的螺旋型以覆蓋整個空域。
[0011]按照一個波位確定其下一個波位:待確定波位與當(dāng)前波位之間的長度為距離步長;待確定波位與當(dāng)前波位的連線，當(dāng)前波位與其前一個波位或初始方向的連線，兩連線夾角為旋轉(zhuǎn)步長。
[0012]所述初始方向為穿過初始波位的任一徑向方向。
[0013]根據(jù)波束覆蓋率要求計算距離步長。
[0014]距離步長小于波位直徑。
[0015]所述旋轉(zhuǎn)步長為黃金角。
[0016]本發(fā)明的掃描方法保證了空域的覆蓋率，而且波位重疊率要小于交疊方式。給出的實現(xiàn)方式非常簡練高效。
【附圖說明】
[0017]圖1(a)為縱列波位示意圖；
[0018]圖1(b)為交置波位不意圖；
[0019]圖1(c)為交錯波位示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明掃描方式的波位示意圖。
【具體實施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]本發(fā)明的基本方案是:波位呈中心向外展開的螺旋型以覆蓋整個空域。
[0023]實現(xiàn)方法可以采用按照一個波位確定其下一個波位:待確定波位與當(dāng)前波位之間的長度為距離步長;待確定波位與當(dāng)前波位的連線，當(dāng)前波位與其前一個波位或初始方式的連線，兩連線夾角為旋轉(zhuǎn)步長。
[0024]在設(shè)定的空域范圍內(nèi)，逐個確定波位，最終波位呈螺旋型覆蓋空域。
[0025]具體來說，掃描方法如下:
[0026]1.1)確定掃描空域范圍及形狀。按照實際的工況要求(如指令)確定掃描空域的中心和準(zhǔn)備掃描的空域范圍，空域范圍可以是圓形也可以是其他形狀(如矩形、梯形)；計算空域的邊界。
[0027]1.2)根據(jù)波束覆蓋率要求計算距離步長。步長的計算考慮3dB波束寬度和覆蓋率要求，步長小則覆蓋率高、波位數(shù)多，完場掃描空域的時間就長，反之亦然。
[0028]1.3)按照黃金角(黃金比例分割圓)計算掃描波束波位。首先在掃描空域中心編排第一個波位，后續(xù)波位的編排在徑向上按1.2)確定的距離步長移動、在圓周上按黃金角(360°*0.618033....，大約為222.49°，即旋轉(zhuǎn)步長)往一個方向旋轉(zhuǎn)，逐步攤大覆蓋到整個搜索空域。
[0029]首先確定掃描的初始波位&，以該初始波位的任一徑向為初始方向，確定第二波位，第二波位B2與初始波位&連線B2B!與初始方向的夾角為旋轉(zhuǎn)步長，第二波位出與第一波位仏之間長度為距離步長;第三波位B3與連線B2B!的夾角為旋轉(zhuǎn)步長，第三波位B3與第二波位出之間長度為距離步長;按照上述旋轉(zhuǎn)步長和距離步長確定所有波位。
[0030 ] Β!，B2，B3…分別為對應(yīng)波位的圓心。
[0031]上述距離步長、旋轉(zhuǎn)步長都是可以調(diào)節(jié)、旋轉(zhuǎn)的，并不限定為上述的值。
[0032]1.4)判斷掃描空域邊界。將1.3)計算出來的波位進(jìn)行掃描空域的邊界判斷，如果超出空域邊界就舍棄，否則就作為掃描波束波位。
[0033]1.5)重復(fù)步驟1.3)至1.4)直到完成整個掃描空域的覆蓋。
[0034]以上給出了具體的實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。本發(fā)明的基本思路在于上述基本方案，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出各種變形的模型、公式、參數(shù)并不需要花費創(chuàng)造性勞動。在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下對實施方式進(jìn)行的變化、修改、替換和變型仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，波位呈中心向外展開的螺旋型以覆蓋整個空域。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，按照一個波位確定其下一個波位:待確定波位與當(dāng)前波位之間的長度為距離步長;待確定波位與當(dāng)前波位的連線，當(dāng)前波位與其前一個波位或初始方向的連線，兩連線夾角為旋轉(zhuǎn)步長。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，所述初始方向為穿過初始波位的任一徑向方向。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，根據(jù)波束覆蓋率要求計算距離步長。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，距離步長小于波位直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)角度搜索的掃描方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)步長為黃金角。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雷達(dá)角度搜索的掃描方法，按照一個波位確定其下一個波位：待確定波位與當(dāng)前波位之間的長度為距離步長；待確定波位與當(dāng)前波位的連線，當(dāng)前波位與其前一個波位或初始方式的連線，兩連線夾角為旋轉(zhuǎn)步長。本發(fā)明的掃描方法保證了空域的覆蓋率，而且波位重疊率要小于交疊方式。
【IPC分類】G01S7/02
【公開號】CN105487051
【申請?zhí)枴緾N201510760392
【發(fā)明人】張軍, 王崳琦, 劉廣軍, 侯丹丹
【申請人】中國空空導(dǎo)彈研究院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月10日