多路径效应对雷达导引头影响
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关键词：多路径效应；导引头；舰空导弹 中图分类号：TJ765.3 文献标志码：A
Influence of Multipath Effect on Radar Seeker
Fang Liang, Sun Yingfeng
(No. 92 Team, No 92941Unit of PLA, Huludao 125000, China)
Keywords: multipath effect; seeker; ship-air missile
0 引言
引头跟踪精度的主要路径为第 3 条路径[6-11]。
由于海杂波影响，雷达很难对超低空目标进行 探测，因此超低空飞行成为有效的突防手段。舰空 导弹雷达导引头在抗击低空飞行的反舰导弹或突防 飞机时，不可避免地会受到海面多路径效应的影响， 使雷达导引头的测角出现偏差，甚至会严重影响导 弹的制导精度，因此多路径效应是主动制导方式武 器中雷达导引头无法避免的问题[1-5]；为此，笔者重 点研究海面多路径效应对舰空导弹主动雷达导引头 的影响。
图 2 多路径效应
对雷达接收到的信号做简化处理，导引头接收
到的目标回波反射信号功率强度为
Pm
PtGt2 2 (4)3 R14
。
(1)
式中：Pt 为雷达发射功率；Gt 为雷达天线增益；λ
为雷达波长；σ 为目标 RCS；R1 为导弹与目标之间
的距离。
导引头接收到镜像目标的信号功率强度为
图 3 目标不同高度下雷达输出角偏差
(b) 第 2 条路径
1
收稿日期：2019-03-10；修回日期：2019-04-16 作者简介：方 良(1986—)，男，湖北人，硕士，工程师，从事制导控制研究。
·34·
兵工自动化
第 38 卷
(c) 第 3 条路径
(d) 第 4 条路径 图 1 电磁波传播 4 种路径
2 多路径效应下雷达导引头跟踪模型
1 多路径效应
(a) 第 1 条路径
在低仰角条件下，天线接收的不仅有来自目标 的直射波，还有经过海面的镜面反射波，以及经各 种途径到达天线的漫反射波。电磁波与导引头之间 传播主要依靠以下 4 种路径。
如图 1 所示，第 1 条路径为电磁波直接从目标 反射回导引头，第 2 条路径为电磁波先经过海面后 后再由目标进行反射，第 3 条路径为电磁波经过目 标由海面镜像目标进行发射，第 4 条路径电磁波由 海面经过目标后再由海面进行反射。其中，影响导
F (0 ) F (0 )(1 u ) ， u Pj / Pm 。 (7)
代入式(6)可得：1
Pj Pm
Pf
(1
2 ) ，1 2
。
3 仿真分析
仿真场景 1 用到的相关参数如下：雷达导引头 为垂直极化，Φ=8°，R3=10 km，经 Matlab 仿真分 析目标不同高度时的结果如图 3 所示。
Abstract: To solve the problem of the radar seeker measure deviation, the influence of sea surface multipath effect on ship-air missile radar seeker is researched. From the technique principles of multipath effect, according to the position of radar seeker and target, the model of multipath effect was built, use simulation method, the influence of target flight height and grazing angle on radar seeker tracing angular deviation was analyzed. The simulation result shows the test provided a reference for radar seeker to reduce multipath effect.
2019-06 38(6)
兵工自动化 Ordnance Industry Automation
·33·
doi: 10.7690/bgzdh.2019.06.007
多路径效应对雷达导引头影响
方 良，孙迎丰
(中国人民解放军 92941 部队 92 分队，辽宁 葫芦岛 125000)
摘要：为解决雷达导引头测角出现偏差的问题，在海面多路径效应下，对舰空导弹主动雷达导引头的影响进行 研究。依据多路径效应的技术原理，结合导引头与目标的几何位置关系，构建多路径效应模型，利用仿真方法，分 析目标飞行高度和擦地角对雷达导引头跟踪角偏差的影响。仿真结果表明，该研究为雷达导引头降低多路径效应提 供了参考依据。
由于第 3 条路径对雷达导引头跟踪精度起主要 作用，因此重点讨论在第 3 条路径影响下，雷达导 引头的跟踪情况。如图 2 所示，导引头的飞行高度 为 hm，目标的飞行高度为 ht，导引头和目标的距离 为 R1，Φ 为擦地角，导弹与目标和镜像的夹角为 θ。
Pj
PtGt2 2 (4)3 R12 射系数。
水平极化与垂直极化的反射系数[12]分别为：
sin H sin
c cos2 ； c cos2
(3)
V
c c
sin sin
c cos2 。 c cos2
(4)
式中 c 为复介电常数，其计算式为
c r j60 e 。
(5)
式中：εr 为相对介电常数；σe 为表面物质的传导率。
水平极化反射系数随擦地角增大呈单调下降趋
势。垂直极化反射系数随擦地角增大先下降后回升。
对于单脉冲雷达，目标和镜像的等效能量中心
可由下式求得：
Pm[F 2 ( 1) F 2 ( 1)]
Pj[F 2 ( 2 ) F 2 ( 2 )] 0 。
(6)
当目标和镜像间的夹角不大时，天线方向图可
以近似表示为：
从图中可以看出：当以上参数不变时，随着目 标高度的增加，主动雷达导引头的跟踪角偏差将会 随着增加。
仿真场景 2 用到的相关参数如下：R3=10 km，
Influence of Multipath Effect on Radar Seeker
Fang Liang, Sun Yingfeng
(No. 92 Team, No 92941Unit of PLA, Huludao 125000, China)
Keywords: multipath effect; seeker; ship-air missile
0 引言
引头跟踪精度的主要路径为第 3 条路径[6-11]。
由于海杂波影响，雷达很难对超低空目标进行 探测，因此超低空飞行成为有效的突防手段。舰空 导弹雷达导引头在抗击低空飞行的反舰导弹或突防 飞机时，不可避免地会受到海面多路径效应的影响， 使雷达导引头的测角出现偏差，甚至会严重影响导 弹的制导精度，因此多路径效应是主动制导方式武 器中雷达导引头无法避免的问题[1-5]；为此，笔者重 点研究海面多路径效应对舰空导弹主动雷达导引头 的影响。
图 2 多路径效应
对雷达接收到的信号做简化处理，导引头接收
到的目标回波反射信号功率强度为
Pm
PtGt2 2 (4)3 R14
。
(1)
式中：Pt 为雷达发射功率；Gt 为雷达天线增益；λ
为雷达波长；σ 为目标 RCS；R1 为导弹与目标之间
的距离。
导引头接收到镜像目标的信号功率强度为
图 3 目标不同高度下雷达输出角偏差
(b) 第 2 条路径
1
收稿日期：2019-03-10；修回日期：2019-04-16 作者简介：方 良(1986—)，男，湖北人，硕士，工程师，从事制导控制研究。
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兵工自动化
第 38 卷
(c) 第 3 条路径
(d) 第 4 条路径 图 1 电磁波传播 4 种路径
2 多路径效应下雷达导引头跟踪模型
1 多路径效应
(a) 第 1 条路径
在低仰角条件下，天线接收的不仅有来自目标 的直射波，还有经过海面的镜面反射波，以及经各 种途径到达天线的漫反射波。电磁波与导引头之间 传播主要依靠以下 4 种路径。
如图 1 所示，第 1 条路径为电磁波直接从目标 反射回导引头，第 2 条路径为电磁波先经过海面后 后再由目标进行反射，第 3 条路径为电磁波经过目 标由海面镜像目标进行发射，第 4 条路径电磁波由 海面经过目标后再由海面进行反射。其中，影响导
F (0 ) F (0 )(1 u ) ， u Pj / Pm 。 (7)
代入式(6)可得：1
Pj Pm
Pf
(1
2 ) ，1 2
。
3 仿真分析
仿真场景 1 用到的相关参数如下：雷达导引头 为垂直极化，Φ=8°，R3=10 km，经 Matlab 仿真分 析目标不同高度时的结果如图 3 所示。
Abstract: To solve the problem of the radar seeker measure deviation, the influence of sea surface multipath effect on ship-air missile radar seeker is researched. From the technique principles of multipath effect, according to the position of radar seeker and target, the model of multipath effect was built, use simulation method, the influence of target flight height and grazing angle on radar seeker tracing angular deviation was analyzed. The simulation result shows the test provided a reference for radar seeker to reduce multipath effect.
2019-06 38(6)
兵工自动化 Ordnance Industry Automation
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doi: 10.7690/bgzdh.2019.06.007
多路径效应对雷达导引头影响
方 良，孙迎丰
(中国人民解放军 92941 部队 92 分队，辽宁 葫芦岛 125000)
摘要：为解决雷达导引头测角出现偏差的问题，在海面多路径效应下，对舰空导弹主动雷达导引头的影响进行 研究。依据多路径效应的技术原理，结合导引头与目标的几何位置关系，构建多路径效应模型，利用仿真方法，分 析目标飞行高度和擦地角对雷达导引头跟踪角偏差的影响。仿真结果表明，该研究为雷达导引头降低多路径效应提 供了参考依据。
由于第 3 条路径对雷达导引头跟踪精度起主要 作用，因此重点讨论在第 3 条路径影响下，雷达导 引头的跟踪情况。如图 2 所示，导引头的飞行高度 为 hm，目标的飞行高度为 ht，导引头和目标的距离 为 R1，Φ 为擦地角，导弹与目标和镜像的夹角为 θ。
Pj
PtGt2 2 (4)3 R12 射系数。
水平极化与垂直极化的反射系数[12]分别为：
sin H sin
c cos2 ； c cos2
(3)
V
c c
sin sin
c cos2 。 c cos2
(4)
式中 c 为复介电常数，其计算式为
c r j60 e 。
(5)
式中：εr 为相对介电常数；σe 为表面物质的传导率。
水平极化反射系数随擦地角增大呈单调下降趋
势。垂直极化反射系数随擦地角增大先下降后回升。
对于单脉冲雷达，目标和镜像的等效能量中心
可由下式求得：
Pm[F 2 ( 1) F 2 ( 1)]
Pj[F 2 ( 2 ) F 2 ( 2 )] 0 。
(6)
当目标和镜像间的夹角不大时，天线方向图可
以近似表示为：
从图中可以看出：当以上参数不变时，随着目 标高度的增加，主动雷达导引头的跟踪角偏差将会 随着增加。
仿真场景 2 用到的相关参数如下：R3=10 km，