跟踪雷达的跟踪形式包括扫描跟踪和连续跟踪两种。扫描跟踪是一种开环跟 踪,让雷达天线的位置保持不变,在方位上以相应速度连续的 360 度旋转,通过 波束扫描发现目标的轨迹,进而实现跟踪功能。而连续跟踪一般采用闭环跟踪, 当天线波束指向与目标方向存在小角度夹角,测角系统测出该角度并驱动天线转 动相应角度。扫描跟踪能够同时跟踪多个目标,但是测量精度不如连续跟踪的高。 跟踪雷达的测角方法有以下三种:78387
①波束转换法。原理是快速改变天线波束的位置,从天线轴的一边转换到 另一边,通过雷达示波器比观察两个波束位置上的对应回波脉冲。若目标处在天 线轴上,两个脉冲的幅度差为 0;若目标与天线轴线方向有偏角,两个脉冲的幅 度差的大小与角误差成正比。操作人员可以通过观察雷达示波器的回波脉冲幅 度,手动调整天线的方向使两个回波脉冲的幅度近似相等。由于手动操作,因此 天线波束转换法角度跟踪的精度较差。
②圆锥扫描法。圆锥扫描法的波束不再是在天线轴线两边来回转换,而是产生一个连续旋转的扫描波束围绕天线轴线连续旋转。扫描波束轴与天线轴 线(扫描轴)之间有固定的夹角,如果目标位置在旋转轴上,接收的回波信号幅 度保持不变,如果目标方向与旋转轴存在偏角,则接收到的回波波束幅度呈现出 周期性的变化。回波脉冲的包络调制,形成调幅的误差信号,其中包含了目标角 度偏离的全部信息。误差信号经过接收机放大后,送到相位检波器,最后输出方 位、角度误差信号送到天线,控制天线朝着目标方向运动。由于圆锥扫描机制对 目标回波的幅度变化比较敏感,因此它的跟踪精度受到限制。论文网
③单脉冲法:单脉冲法与前两种方法的不同在它采用了多个天线波束。天 线波束 a、b 分布在天线轴线两侧,且关于天线轴线对称。按照天线 a、b 位置的 不同,单脉冲测角可以分为幅度单脉冲和相位单脉冲。若天线 a、b 相位中心相 同则为比幅法,若天线 a、b 相距一定距离则为比相法。天线 a、b 同时收到目标 的回波波束,对这两个波束信号进行处理,得到一个与回波幅度无关只与目标偏 角有关的信号,从而测得角度误差或者用于伺服系统控制天线自动追踪目标