单脉冲雷达测量的电离层折射修正的研究

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振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案

振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案邱伟杰【摘要】单脉冲二次监视雷达(MSSR)已成为我国空中交通管理(ATM)系统的重要组成部分,不仅具备常规雷达的跟踪定位、目标识别和高度确认功能,同时还具有更快的数据获取速度及更高的测量精度,大大提高ATM的能力.振幅和差式单脉冲测角技术是通过比较和差通道的幅度而得到,因此,雷达接收机的动态范围内其振幅特性和相位特性必须保持一致.但在实际应用系统中,由于雷达零件制造存在公差,部件使用过程中不可避免地会逐渐老化从而引起参数的改变,元器件使用过程因温度变化引发电路失调和失配,以及外界杂波的相互影响等,雷达接收机通道之间幅相不一致难以避免.【期刊名称】《航空科学技术》【年(卷),期】2018(029)003【总页数】6页(P46-51)【关键词】单脉冲;振幅和差式;高频相移;中频相移;AGC;S曲线【作者】邱伟杰【作者单位】中国民用航空湛江空中交通管理站技术保障部,广东湛江 524017【正文语种】中文【中图分类】TN957.5随着民用航空事业的快速发展，空管设备加快更新步伐。

近年来，技术装备的革新成为推动空管系统发展进步的强有力杠杆，也是新的空管运行理念和管制模式应用实施的基本保证。

单脉冲作为区别于常规雷达体制发展起来的先进技术，在现代航空领域得到广泛应用。

单脉冲二次监视雷达（MSSR）已成为我国空中交通管理（ATM）系统的重要组成部分，不仅具备常规雷达的跟踪定位、目标识别和高度确认功能，同时还具有更快的数据获取速度及更高的测量精度，大大提高空中交通管理的能力。

MSSR采用单脉冲测角技术，在普通SSR和波束基础上增加差波束进行目标回波信号的处理，使得单脉冲二次雷达在一个波束驻留期间，只需分析一个回波信号脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息，且测角精度高、稳定性好、抗干扰能力强。

振幅和差式单脉冲二次雷达通过和差比较器对天线馈源输出端的目标回波信号进行变换，得到高频和信号与差信号，再经变频、放大等过程输出各支路所需相应电平值。

单脉冲雷达的干扰对消和极化抑制技术

Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｅｒｃｉｄｓｇｌｏａｇｅｎｄｉｔｒｅｅｅｂｙｍｏｐｕｌｅｒｄａｕｍｎｆｅｅｃａｒｅｅｖｅｉｎａｆｔｒｔａｎｅｆｒｎｃｎｏｓａｒｓａｄｄｉｆｒｎｅｂｅｍａｅ
第５期
２１００年１０月
雷达科学与技术
ＲａｄａｒＳｃｉｅｎｃｅｎｄＴｅｃｈｎｏｌａｏｇｙ
Ｖｏ１ｏ．８Ｎ．５
Ｏｃｏｂｒ２０ｔｅＯ１
单脉冲雷达的干扰对消和极化抑制技术
戴幻尧，李永帧，雪松，肖顺平王
ｓｏｓｇｖｎｉｎｉｉｅ．ＴｈｅｕｔｎｉａｅｔａｔｃｎｓｐｒｓｈａｅｒｓｌｓｉｄｃｔｈｔｉａｕｐｅｓｔｅｊｍｍｉｇｓｇａｏｕａｄｄｆｅｅｃｈｎｅｎｎｉｎｌｆｓｍｎｉｒｎｅｃａｎｌｄｆａｉｐｏｅＳＲ．Ｉｃｎｂｐｌｄｔｎａｃｈｎｌａｕｅｎｅｆｒａｃｎｔｅｊｍｍｉｇｂｃｇｏｎ．ｍｒｖＩｔａｅａｐｉｏｅｈｎｅｔｅａｇｅｍｅｓｒｍｅｔｐｒｏｍｎｅｉｈａｅｎａｋｒｕｄ
ＩｔｒｅｅｃｎｅｌｔｏｎｌｒｚｔｏｕｐｅｓｏｃｎｌｇｎｅｆｒｎｅＣａｃｌｉｎａｄＰｏａｉａｉｎＳｐｒｓｉｎＴｅｈｏｏｙａ
ＢａｅｎＭｏｏｕｓｄｒｓｄｏｎｐｌｅＲａａ

单脉冲雷达距离和速度测量精度技术解析

单脉冲雷达距离和速度测量精度技术解析摘要：科技在快速的发展，社会在不断的进步，分析了单脉冲雷达测量误差的不同来源及其对测量精度的贡献，并给出了误差分类，对于随机误差给出了工程上常用的减小误差方法。

关键词：单脉冲雷达；测量精度；误差分析；卡尔曼滤波引言单脉冲雷达属于一种较为精密测量雷达，通过测量运动目标距离测站的距离变化和距离变化率，再结合伺服跟踪系统的测角数据，从而完成对目标运行轨迹测量。

单脉冲雷达在进行距离测量时，很容易受内外因素的影响，导致距离测量存在较大的误差，会造成目标飞行任务不必要的损失。

因此，为了提升单脉冲雷达距离的准确性，采用合理的速度测量精度技术是非常必要的，下面就对单脉冲雷达距离和速度测量精度技术的相关内容，展开分析和阐述。

1单脉冲雷达的主要干扰技术分析随着电子干扰技术的迅速发展，如今能够对雷达实施干扰的技术非常多，我们从战术应用角度将其分为常规干扰和非常规干扰两大类。

其中，常规干扰具体指的是雷达对抗中经常采用的普适性较强的一些干扰方法，其主要干扰原理是有效降低雷达接收信号的信噪比。

常用的常规干扰技术主要包括阻塞噪声、射频存储转发干扰和无源干扰等。

雷达抗常规干扰的主要方法是提升雷达的跟踪和探测性能，比如增加隐身天线、增加发射功率以及采用低截获概率技术等。

非常规干扰主要是指对采用了特定技术的雷达或者构造、功能比较特殊的雷达实施干扰的方法和措施。

一般来讲，对特定的雷达进行非常规干扰应当先侦查、收集被干扰雷达的一些特定信息（比如雷达频率、雷达操作系统等），然后使干扰机在逼真复现被干扰雷达信号的同时有效控制信号，从而产生虚假现象，通过制造假的雷达目标回波，让被干扰雷达产生错误的数据和信息。

非常规干扰方法对跟踪雷达的干扰更为有效，这也是对单脉冲雷达进行干扰时经常采用的方法。

这类干扰技术主要有距离欺骗、角度欺骗、速度欺骗和自动增益控制欺骗等。

其中，距离欺骗的特点是利用干扰信号将雷达距离波门从真目标上脱开，以控制、转发或延迟等有效手段使雷达产生距离假目标。

单脉冲雷达测距消除距离模糊舍脉冲法

单脉冲雷达测距消除距离模糊舍脉冲法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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单脉冲雷达原理以及应用

单脉冲定向原理对目标的定向，即测定目标的方向，是雷达的主要任务之一。

单脉冲定向是雷达定向的一个重要方法。

所谓“单脉冲”，是指使用这种方法时，只需要一个目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。

根据从回波信号中提取目标角信息的特点，可以将单脉冲定向分为两种基本的方法：振幅定向法和相位定向法，分别见于下图。

除了上述两种方法外，由它们合成的振幅—相位定向法（或称为综合法）也得到了广泛的应用。

图2-1 单脉冲振幅定向法图2-2单脉冲相位定向法2.1 振幅定向法振幅定向法是用天线接收到的回波信号幅度值来进行角度测量的，该幅度值的变化规律取决于天线方向图以及天线的扫描方式。

振幅定向法可以分为最大信号法和等信号法两大类，其中等信号法又可以分为比幅法和和差法。

如图所示，平面两波束相互部分交叠，其等强信号轴的方向已知，两波束中心轴与等强信号轴的偏角0θ也已知。

假设目标回波信号来向与等强信号轴向的夹角为θ，天线波束方向图函数为F(θ)，则两个子波束的方向图函数可分别写成()()()⎩⎨⎧-=+=θθθθθθ0201)(F F F F （2-1）两波束接收到的目标回波信号可以表示成：()()()()()()⎩⎨⎧-==+==θθθθθθθθ022011F K F K u F K F K u a a a a （2-2）其中a K 为回波信号的幅度系数。

对于比幅法，直接计算两回波信号的幅度比值有：()()()()θθθθθθ-+=0021F F u u （2-3）根据上式比值的大小可以判断目标回波信号偏角θ的方向，再通过查表就可以估计出θ的大小。

对于和差法，由()θ1u 和()θ2u 可计算得到其和值()θ∑u 及差值()θ∆u 分别如下: ()()()()()()()()()()()()⎩⎨⎧--+=-=-++=+=∆∑θθθθθθθθθθθθθθ00210021F F K u u u F F K u u u a a （2-4）其中()()()θθθθθ-++=∑00)(F F F 称为和波束方向图；()()()θθθθθ--+=∆00)(F F F 称为差波束方向图。

INDRA二次雷达单脉冲曲线异常的分析及优化

INDRA 二次雷达单脉冲曲线异常的分析及优化摘要：IRS-20MP/L是西班牙INDRA公司所研制的航管二次雷达，采用和、差双接收通道的单脉冲体制以及双机热备份设计；具有很高的可靠性；广泛应用在线检测技术，使系统具有很强的在线维护和故障诊断功能。

国内某空管局于2009年5月建设投产该雷达。

近年来，该雷达频繁出现主/备自动切换的异常现象。

经检查，雷达各项指标正常。

雷达维护人员深入分析雷达双通道自动切换问题时，发现雷达单脉冲曲线存在异常，通过调整差通道接收机幅相一致性，有效的解决了双通道频繁互切的问题。

（一）单脉冲曲线的作用单脉冲曲线利用随机目标来监视系统的性能。

单脉冲曲线与天线，馈线、射频切换开关、MCT、MRX等各个部件的性能息息相关。

它是唯一包括检查天线和线缆在内的机内自检。

INDRA二次雷达通过实时检测随机目标应答报告中的和差比(SDR)及方位角信息，周期地计算单脉冲测角的偏差值，以此对系统的整体性能进行监视，当系统性能下降或其他原因引起总偏差大于用户所设定的门限值时，将产生“Monopulse Detector Fault”，通道自动切换，单脉冲曲线异常，航迹不平滑等现象，详见图1，图2所示。

图1 雷达通道自动切换告警日志图2 异常单脉冲曲线(二）雷达单脉冲曲线与目标方位测量的关系目标的方位是由OBA角加上当前天线的方位角得出。

OBA表是一个由SDR值索引的偏移天线瞄准轴的角度列表。

即。

式中:为雷达法线指向角,即当前码盘值;为角偏差测量值(目标偏离单脉冲曲线零点的角度值)右偏为正,左偏为负。

其中，目标偏离瞄准轴方向的偏移角是利用雷达接收机和、差两个通道所产生的和差幅度比(SDR)得到，即。

式中是和差信号的相位差。

和差通道信号的相位差值与SDR成为目标偏移天线瞄准轴方向大小程度的决定因素,它与天线轴线处方向性图的斜率K值息息相关。

天线轴线处方向性图实质上是和差通道的幅度比值的图形表现,对于振幅和差式单脉冲二次雷达可用单脉冲比幅定向曲线来形象描述，如图3所示。

雷达测距原理和脉冲法测距资料全

哈尔滨工业大学电子工程系
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现代级：136-139 中华现代：168-169 中华神盾：170-171
俄制MINERAL-ME 目标指示/射控雷达 (Bandstand音乐台)
——利用大气波导
2019/3/22 哈尔滨工业大学电子工程系 16
雷达测距的实现方法
物理解释：
一般地说单载频的连续波雷达没有测距能力，这与其发射信号带宽太窄有关。若必须测量距离，则需要在连续波发射信号上加上某些定时标志以识别发射的时间和回波时间。标志越尖锐、鲜明，则传输时间的测量越准确。由傅立叶变换知：定时标志越尖锐，则发射信号的频谱越宽。因此为了测量传输时间或距离，则必须扩展单载频连续波的频谱。
Tr
峰值功率Pt与平均功率Pav —— P av
Pt Tr
典型中程防空雷达参数： 1s, Tr 1ms, Pt 1MW，则占空比为1 1000，P av 1KW
2019/3/22 哈尔滨工业大学电子工程系 22
1、距离分辨力：距离分辨力是指同一方向上两个大小相等点目标之间最小可区分距离，它取决于雷达信号波形。
2019/3/22 哈尔滨工业大学电子工程系 25
2、测距范围：包括最小可测距离和最大单值测距范围。
最小可测距离——指雷达能测量的最近目标的距离。脉冲雷达收发共用天线，在发射脉冲宽度时间内，接收机和天线馈线系统间是断开的，不能正常接收目标回波。发射脉冲过去后天线收发开关恢复到接收状态，也需要一段时间t0。在上述这段时间内，由于不能正常接收回波信号，雷达是很难进行测距的。因此，雷达的最小可测距离为：
2019/3/22
哈尔滨工业大学电子工程系
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4、微波超视距雷达
利用海面蒸发形成的大气波导(大气超折射和对流层非均匀散射)传播效应是此系统在微波段实现超视距探测的基础，分别对应主动、被动工作方式。详细分析：见《电磁波传播特性》章节。

雷达测距原理与脉冲法测距讲解学习

2020/6/8
哈尔滨工业大学电子工程系
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电磁波沿海面的地波传播
无线电波朝海面发射时，在海水表面会存在一种电磁波传播模式，称为
地波(Ground Wave)是一种表面波(Surface Wave)。垂直极化高频电磁波在海水表面的地波传播衰减很小，而且地波在一定程度上会沿着弯曲
的地球表面传播，到达地平线以下很远的地方，即实现超视距传播。
TBMs Out to 700Km
Line-of-Sight Propagation
Horizon
Surface wave Propagation
Antiship Missiles
Detection and Tracking at 37Km
Fighter and Small Boat Detection and Tracking at 74Km
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美国Raytheon公司高频地波雷达 SWR-503的接收天线阵
哈尔滨工业大学电子工程系
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2、高频天波雷达High Frequency Skywave OTH Radar 高频天波超视距雷达利用电离层对短波的反射效应，其探测距离可达
1000至4000km。
澳大利亚Jindalee高频天波雷达接收天线阵
2020/6/8
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2020/6/8
哈尔滨工业大学电子工程系
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目标
RT 发射天线Tx
RR 接收天线Rx
对双基地雷达，计算RT+RR有两种方法：直接法：
间接法：
单基地：R=cT/2
2020/6/8
哈尔滨工业大学电子工程系
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对双基地雷达，具体计算RT或RR需要目标角度信息，如利用目标的接收视线角，则计算公式为：

雷达抗干扰技术研究

雷达抗干扰技术研究雷达抗干扰技术是指在雷达工作过程中，采用一系列方法和措施，以减少或消除各种干扰因素对雷达性能影响的技术。

雷达抗干扰技术对于保证雷达的正常工作和提高雷达性能具有重要意义。

目前，雷达抗干扰技术已经成为雷达研发中的重要技术之一。

一、雷达的干扰因素雷达的干扰因素分为外部和内部两类。

外部干扰因素包括自然干扰和人工干扰。

自然干扰因素包括雷电、电磁波、电离层扰动、气象条件等各种自然现象。

人工干扰因素包括雷达对雷达干扰、电子干扰、电磁波干扰等。

内部干扰因素包括雷达主设备和辅助设备以及工作环境对雷达信号的影响。

雷达抗干扰技术的基本原理是抑制干扰信号，提高雷达信号的信噪比。

在抗干扰技术中主要采用以下方法：（1）滤波技术：采用低通、高通、带通、带阻等各种滤波器来滤除干扰信号，使雷达接收信号的频谱变窄，从而减少受到干扰的可能性。

（2）飞行路线规划技术：根据飞行任务的要求和雷达干扰情况，规划合适的飞行路线，避开干扰源，降低雷达受干扰的概率。

（3）功率控制技术：对雷达发射功率进行控制，根据不同干扰程度，调整雷达发射功率，使其尽可能地降低对雷达系统的干扰。

（4）时间处理技术：通过时间滤波、脉冲压缩等技术，将干扰信号和雷达信号在时间上分开，提高雷达信号的信噪比。

（5）编码技术：采用编码方法将干扰信号与雷达信号区分开来，排除干扰信号的影响。

随着雷达技术的不断发展，雷达抗干扰技术也在不断完善和提高。

目前，雷达抗干扰技术主要集中在以下方面：（1）多波束雷达：将雷达分成多个波束，通过调整波束之间的相位和幅度，有效地抑制干扰信号。

（2）数字信号处理技术：采用数字信号处理技术，对雷达接收到的信号进行处理和分析，进一步提高雷达信号的信噪比。

（3）频率多普勒雷达：采用频率多普勒雷达技术，对雷达接收到的信号进行频率分析，以区分出干扰信号和雷达信号。

（4）低频雷达技术：采用低频雷达技术，能够有效地穿透大气层，抑制地面和海面背景干扰。

雷达大气折射误差修正快速算法

一
次数值积分就能达到很高的计算精度，只有要求非常高的情况下才需要迭代一次数值积分。这种计算方法精度
很高，工程应用中得到了证实。在关键词：雷达折射误差修正；快速算法；时计算实
中图分类号：４１Ｏ５文献标识码：Ａ文章编号：０６一７７２１）５— １４— ２１０ｏｏ（０２００００
迭代结束并取ｒ＝若用这种迭代公式逐步计算，高仰角段（＞４。每完在５）成一个采样点的修正需迭代３～在低仰角则需迭代８～１５；１
式中ｒ为电离层底的高度。，脉冲雷达的测量一般是仰角０、ｏ视在距离Ｒ和方位角Ａ。由于假设大气结构水平均匀，故方位角不受折射影响，仅需要考虑仰角和距离的修正。
第３３卷
第５期
四川兵工学报
Байду номын сангаас
２１０２年５月
【光学工程与电子技术】
雷达大气折射误差修正快速算法
赵乐至，武昱，唐佩佳，陈若望，鑫，文强曹许
（３５６６５部队，乌鲁木齐８１０）４７０
摘要：目前雷达实时折射误差修正还普遍使用简化近似公式，时修正时使用积分公式的还比较少，实主要是因为目前使用的修正算法大多需要多次迭代数值积分，这样就难以保证实时计算的要求。对原来的算法进行了改进，只要
的多
１大气折射理论
在球面分层水平均匀的条件下，们利用折射定理得到人了著名的斯涅尔（ｎｌ定律。Ｓｅ）１

西安电子科技大学雷达原理大作业——关于单脉冲角度跟踪技术的研究

雷达原理作业报告题目关于单脉冲角度跟踪技术的研究西安电子科技大学2013年5月论绪Monopulse radars are similar in general construction to conical scanning systems, but split the beam into parts and then send the two resulting signals out of the antenna in slightly different directions. When the reflected signals are received they are amplified separately and compared to each other, indicating which direction has a stronger return, and thus the general direction of the target relative to the boresight. Since this comparison is carried out during one pulse, which is typically a few microseconds, changes in target position or heading will have no effect on the comparison.关键词单脉冲角度跟踪圆锥形扫描引言单脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。

它每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，将各波束回波信号的振幅和相位进行比较，当目标位于天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位相等，信号差为零；当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位不等，产生信号差，驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标，这样便可测出目标的高低角和方位角，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。

Insar在变形监测中的应用研究

Insar在变形监测中的应⽤研究InSAR技术在变形监测中的应⽤研究卫星合成孔径雷达⼲涉测量技术(InSAR)通过对地⾯同⼀地区进⾏两次或多次平⾏观测，得到复图象对，从复图像对中提取相位信息，作为获取地表三维信息和变化信息的信息源，⽤以获取DEM和监测地表⾯的变化。

InSAR技术在地⾯沉降、⾃然灾害等地⾯变形监测⽅⾯已得到⼴泛的应⽤。

本⽂就InSAR在变形监测中的应⽤现状、存在的问题及前景进⾏了探讨。

1．引⾔合成孔径雷达⼲涉（InSAR）测量技术是在合成孔径雷达（SAR）技术基础上发展起来的雷达成像技术。

它继承了SAR的全天候、全天时、⼤范围、有⼀定穿透能⼒等优点。

在早期，InSAR技术的应⽤主要是地形制图，⽣成DEM，开展形变⽐较明显的地震形变、地壳形变、⽕⼭活动、冰川移动等⼤⾯积监测研究，后来随着InSAR技术的不断成熟和研究⼯作的不断深⼊，⼜逐渐转向地⾯沉降、⼭体滑坡等引起细微持续的地表位移[1]。

InSAR 技术除了具有⾼探测精度(亚厘⽶级) ,⽽且具有低成本、近连续性和遥感探测的能⼒, ⽆疑将成为今后地⾯沉降探测技术的研究重点和发展⽅向。

另外，星载InSAR系统有利于⼤范围测绘和动态过程的长期监测，特别适合危险地区和⼈类⽆法进⼊地区的研究⼯作。

因此，该技术在军事、国民经济建设中，有着极其⼴泛的应⽤。

InSAR技术在应⽤⽅⾯还存在很多问题亟待解决。

InSAR技术对⼤⽓误差、遥感卫星轨道误差、地表状况以及时态不相关等因素⾮常敏感, 这造成了InSAR技术应⽤中的困难。

在⼲涉数据的获取⽅⾯，星载⼲涉SAR⼤部分是重复轨道获得的，由于周期⽐较长、两次飞⾏轨道存在夹⾓等问题使得相⼲性⼤⼤降低，影响了DEM提取的精度。

为了获取⾼质量、稳定的⼲涉数据源，只有采⽤双天线的SAR系统才能得到保证，但⽬前还缺少双天线的星载SAR系统，这也⼤⼤限制了InSAR的发展。

InSAR技术的理论研究除了对SAR与InSAR成像技术研究以外，更多集中在InSAR技术研究的⼀个新的热点研究⽅向。

雷达原理—单脉冲角度跟踪技术研究报告

“单脉冲跟踪技术”作业报告题目关于单脉冲角度跟踪技术研究学生李林森年级2009级班级020931班学号********专业信息对抗技术学院电子工程学院西安电子科技大学2011年11月引言自第二次世界大战开始，雷达就应用在军事方面，从尖端武器到常规武器，从防御性武器到进攻性武器有它的身影。

随着无线电技术的进步，现代雷达具有多种功能，它的作用已经不能被其字面意义简单的概括出来，现代雷达不但能够截获、探测、侦察目标，测量目标的距离、方位、仰角、速度，确定目标的形态，还能实现测绘、导航、监视、边扫描边跟踪等一系列新功能。

数字技术的飞速发展和电子计算机的问世，使雷达的结构组成和设计发生了根本性的变化，仿真技术也应世迅速发展起来。

采用这些技术后，雷达的工作性能大为提高，测量精度也提高了一个数量级以上。

近年来，雷达作为一种探测目标的重要工具，在军事和民用领域发挥越来越重要的作用。

其主要任务是在存在噪声、杂波与干扰的背景中检测并跟踪、测量来自空中、地面或水面上的有用目标。

随着电子器件技术和计算机技术的迅速发展，各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域和关键课题，雷达信号处理主要围绕对目标信号的变换、检测、跟踪、识别以及威胁判断等问题而进行，其中对目标的精确方位角测量是目标信号处理的一个重要环节，同时也是信号处理中的一个关键问题。

单脉冲体制雷达是一种在圆锥扫描等雷达体制之后发展起来的比较先进的雷达体制，它与圆锥扫描等比较“老”的雷达体制的区别在于采用了不同的定向原理，具有更高的定向精度，因而在航空以及军事等领域有广泛的应用。

使用单脉冲定向法，只需要一个回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息，这也是“单脉冲”定向这一术语的来源。

因为单脉冲雷达只用一个脉冲定向，所以回波信号的幅度起伏不会对角坐标的测量精度产生显著的影响。

单脉冲定向是依靠多路接收技术实现的，它是用几个独立的接收支路来同时接收目标信号的回波信号，然后再将这些信号的参数加以比较。

单脉冲测角原理

单脉冲测角原理单脉冲测角（Monopulse Angle Measurement）是一种常用的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的处理，实现对目标的方位角和俯仰角的测量。

单脉冲测角原理是基于相控阵雷达技术的，它具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，在军事和民用雷达领域得到了广泛的应用。

单脉冲测角原理的基本思想是利用相控阵天线阵列的空间波束形成特性，通过对目标返回信号的相位差进行测量，从而实现对目标方位角和俯仰角的测量。

相控阵天线阵列由多个天线单元组成，每个天线单元都可以独立控制相位和幅度，从而实现对空间波束的形成和控制。

当目标位于相控阵的波束覆盖范围内时，每个天线单元接收到的目标返回信号会存在一定的相位差，通过对这些相位差的测量和处理，就可以得到目标的方位角和俯仰角信息。

在单脉冲测角中，常用的测量方法包括相位比较法、幅度比较法和双差法。

相位比较法是通过比较不同通道接收到的信号相位差来实现测角，它的测量精度较高，但对系统的动态范围和线性度要求较高；幅度比较法是通过比较不同通道接收到的信号幅度差来实现测角，它的测量精度相对较低，但对系统的动态范围和线性度要求较低；双差法是通过比较两个天线单元之间的相位差和幅度差来实现测角，它综合了相位比较法和幅度比较法的优点，具有较高的测量精度和较低的系统要求。

单脉冲测角原理的实现需要对雷达系统进行精确的设计和调试，包括天线阵列的设计、相控阵的控制和信号处理部分的设计等。

在实际应用中，还需要考虑目标信号的特性、系统的工作环境和干扰情况等因素，从而进一步提高测量精度和抗干扰能力。

总之，单脉冲测角原理是一种重要的雷达测角方法，它通过对目标返回信号的相位差进行测量，实现对目标方位角和俯仰角的精确测量。

在现代雷达系统中得到了广泛的应用，为目标探测、跟踪和定位提供了重要的技术支持。

随着雷达技术的不断发展和完善，相信单脉冲测角原理将会发挥越来越重要的作用，为雷达应用领域带来更多的技术创新和发展。

电离层对星载SAR成像质量影响和校正方法研究

电离层对星载SAR成像质量影响和校正方法研究电离层对星载SAR成像质量影响和校正方法研究摘要：电离层是地球大气层的一部分，由于其电离的特性，对星载合成孔径雷达（SAR）成像质量产生了重要影响。

本文通过对电离层的形成原理、特性及对星载SAR成像的影响进行了分析，总结了目前常用的电离层校正方法，并探讨了未来的研究方向和发展趋势。

1. 引言电离层是指地球大气层中含有大量电离气体的区域。

电离层的主要特点是其离子浓度、电导率和折射率随高度和时间变化较大。

这些因素会对星载SAR成像的精度和分辨率产生直接影响，因此对电离层的影响和校正方法的研究具有重要意义。

2. 电离层对星载SAR成像的影响电离层的存在会导致雷达波传播时发生折射、散射和吸收，影响星载SAR成像的成像质量。

主要影响包括信号延迟、多路径效应和相位失真等。

信号延迟是由于电离层的折射作用导致信号的传播路径较真空中相对增加，从而影响成像的几何精度。

多路径效应是由于电离层产生的信号反射和散射导致信号到达接收器的时间存在多个路径，从而造成成像的模糊和重叠。

相位失真则是由电离层中的折射和衍射引起的，对成像的相位信息产生影响。

3. 电离层校正方法目前，常用的电离层校正方法主要包括模型校正、实时校正和图像处理校正。

模型校正是通过建立电离层传播模型，利用电离层的模型参数对信号延迟和相位失真进行校正。

实时校正是通过在卫星上搭载电离层监测仪器，实时测量电离层参数并进行校正。

图像处理校正是通过在成像过程中对接收到的信号进行后续处理，如去除多路径效应、相位失真校正等。

4. 未来的研究方向和发展趋势随着卫星技术的不断发展和成像要求的提高，电离层对星载SAR成像的影响研究越来越受到关注。

未来的研究方向主要包括对电离层的建模与预测、新的电离层监测技术的发展和与其他影响因素的综合校正等。

建立更准确的电离层传播模型和预测方法，研发更先进的电离层监测设备，以及将电离层校正与其他成像校正方法结合，都是未来研究的重点和方向。

单脉冲技术基础

单脉冲技术基础雷达在检测到目标后，通常会在雷达的覆盖范围内继续“检测”目标，使用检测的信息来获得目标更准确的位置并能够预测目标位置，所有这些功能被称为跟踪。

在脉冲雷达跟踪模式下，当雷达锁定目标时，跟踪并自动维护关于目标的关键数据：距离，方位角和俯仰角。

距离跟踪距离跟踪通常使用称为距离门的技术完成，该技术在距离增加或减少时自动跟踪目标。

距离门的概念如下所示：雷达回波将包含噪声和目标回波，距离门技术使用两个门，一个“Early Gate”和一个“Late Gate”。

“Early Gate”位于目标回波的前沿附近，并从目标回波的早期部分检测并捕获能量。

相反，“Late Gate”位于目标回波的后沿附近，检测并捕获目标回波后沿的能量。

比较来自“Early Gate”和“Late Gate”的检测信号，并将结果用于定位跟踪门，使其与目标回波一致。

角度跟踪在雷达跟踪模式中，雷达跟踪目标的方位角和俯仰角。

这里主要介绍单脉冲跟踪技术。

单脉冲是大多数现代雷达的首选跟踪方法，不仅因为它非常准确，而且它很难被欺骗。

“单脉冲”意味着可以基于单个脉冲而不是波束序列或完整的圆锥形扫描来确定，因而跟踪速率更高更准确。

另一个优点是基于同时接收所有四个通道中的目标回波，可以忽略回波在时间上的变化。

上图显示了单脉冲的跟踪原理，它使用两到四个同时的波束，其中波束以俯仰角和并排的方式堆叠在一起。

单脉冲跟踪技术可以使用相位或振幅比较来实现跟踪任务。

比幅单脉冲根据IEEE标准中的定义，比幅单脉冲雷达的目标与天线轴的角度偏差由测量同一目标在两个接收方向图上的幅度比较得到。

方向图可以是处在天线轴两边的一对波束，也可以是相对于轴是奇对称的差通道波束和偶对称的和通道。

下图中的四个通道可以组成方位和俯仰方向的和差方向图。

对于比幅单脉冲，所有四个波束都偏离天线视轴一点（通常使得它们在波束的半功率波束宽度处重叠）。

将平面内两个波束接收到的回波信号进行比较，就可取得目标在这个平面上的角误差信号，然后将此误差电压放大变换后加到驱动电动机控制天线向减小误差的方向运动。

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单脉冲雷达测量的电离层折射修正的研究
曾科军
（１５９５０邵队 ‘ 宁大连・１０３辽１６２）
摘
要
当目标在电离层飞行时，单脉冲雷达的测量电波会受到电离层的折射影响。由于电离层是一种磁离子
介质，低层大气介质的物理特性不一致，电波造成的折射影响也不同。本文首先介绍电离层折射误差的计与对算方法，后分析雷达测量仰角和目标高度造成的折射误差，比较不同的电子浓度剖面对雷达测量的影响。然并
Ｏ引
言
单脉冲雷达是一种采用测量回波脉冲时延方式工作的定位设备，其测量量是方位角Ａ仰角Ｅ和距离、
Ｒ。大气对脉冲信号的折射影响分为电离层影响和低层大气影响，低层大气的影响占主导地位，而也是研究的重点。但对大部分时间都在电离层内飞行的导弹而言，量时受电离层的影响将变得显著起来，测目前很少有文献论及该主题，因此有必要对此进行深入分析。
维普资讯
第２５卷第６期２００６年ｌ２月
飞行器测控学报
ＪｕｎｌｏｐｃｃａｔＴｏｒａｆＳａｅｒｆＴ＆ＣＴｅｈｏｏｙｃｎｌｇ
Ｖｏ＿５Ｎｏ６ｌ２．
Ｄｅ２０６ｃ．ｏ
ｏｈｎｓｈｒｅｒｃｉｎｆｔｅｉｏｐｅｃｒｆａｔ．Ｂｃｕｅｔｅｉｎｓｈｒｉｄｏｇｅｉｎｍｅｉｍ．ｓｐｙｉａｈｒｃｅｓｃｉｅｓｏｉｏｅａｓｏｐｅｉａｋｎｆｈｏｅｓｍａｎｔｉｄｕｉｈｓｃｌａａｔｒｔｓｆｒｃｏｔｃｉｉｄｆｍｈｔｆｔｅｌｗａｍｏｐｅ，ｎｅｕｔｎｔｅｒｆａｔｎｏｈｅｗａｅｉａｏｄｆｒｎ．ｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｒｔｔｅｒｔａｏｔｓｈｒａｄｒｓｌｉｒｃｏｆｔｖｓｌｉｅｔＴｉａｅｎｒｄｃｓｆｓｈｏｏｈｅｓｈｅｉｓｅｉｍｅｈｄｆｒｃｒｅｔｎｏｅｒｃｉｅｅｏｎｔｅｉｎｓｈｒ，ｅｎｌｓｓｔｅｉｕｎｅｏｅａｔｅｅｌｒｆｒｄｆｒｎｔｏｏｏｒｃｉｆｒｆａｔｒｒｉｏｏｐｅｔｎａａｙｅｎｅｃｆｒｆｃｖｌｉｅｔｏｖｈｅｈｈｌｆｒｉｆｏ￣ｅｍｅｓｒｎｌｖｔｎａｄｄｆｒｎｅｇｔｏｒｅ，ｄｃｍｐｒｓｔｅｉｕｎｅｏｄａｕｅｎｉｉｅｎｌｅａｕｉｇｅｅａｉｎｉｅｅｔｈｉｈｆａｇｔａｏａｅｎｅｃｆｒａｍｅｒｍｅｔｗｔｄｆｒｔｅｅ — ｏｔｎｈｆｌａｒｓｈｅ
本文介绍了单脉冲雷达电离层折射修正方法及计算公式，比较了最大、中等、最小３种不同电子浓度剖面造成的测量折射量，分析了雷达测量仰角和目标高度对折射量的影响。
１电离层折射误差的计算
根据文献［］定，层折射误差的计算，１规电离首先需计算折射总误差（括６ｋ以下的低层大气和电包０ｍ
ＭｏｏｐｌｅＲａａｅｓｒｍｅｔｎ．ｕｓｄｒＭａｕｅｎ
ＺＮｅｕＥＧＫ－ｎｊ
（ＬＵｉ９５０，ａｉ，Ｌａｉｒｖｎｅ１６２）ａｏｎ
ＡｂｔａｔＷｈｎａｔｇｔｉｓｉｈｏｏｐｅｅ，ｅｍｅｓｒｎｓｒｃｅａｅｆｅｎｔｅｉｎｓｈｒｔｒｌｈａｕｇｗａｅｏｉｖｆａｍｏｏｐｌｅｒｄｒｗｕｄｂｎｅｈｅｉｆｅｃｎ－ｕｓａａｏｌｅｕｄｒｔｎｕｎｅｌ
离层２部分的影响）然后再单独计算低层大气（０ｍ以下），６ｋ造成的折射误差，两者相减即为电离层折射误差。根据电波传播折射原理，假设目标处在低层大气与电离层分界点上（参见图１，）则此时目标高度
关键词单脉冲雷达；雷达测量；电离层折射；折射修正
中图分类号：Ｎ１．Ｖ５．Ｔ０１２，５７５文献标识码：Ａ
ＲｅｅｒｈｓｏｈｅＲｅｒｃｉｅＣｏｒｃｉｎ０ｈｏｏｐｒｎｓａｃｅｎｔｆａｔｖｒｅｔｆｔｅＩｎｓｈｅｅｉ０
ｔｏ — ｎｓｔｅｔｏｒｎｄｅｉｙｓｃｉｎ．
ＫｅｒｓＭｏｏｐｌｅＲａａ；Ｒｄａｕｍｅｔｏｏｐｅｆａｔｎ；Ｒｅｒｃｖｏｒｃｏｙｗｏｄｎ —ｕｓｄｒａａＭｅｒｎ；ＩｎｈｒＲｅｒｃｉｒｓｅｓｅｏｆａｔｅＣｒｅｔｎｉｉ