一种无塔校相的方法

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1、一第19卷第2期V．190．2飞行器测控姗年6月Jun．2000一种无塔校相的方法＼／(北京跟踪与通信技术研究所·北京·100094)摘要本文提出了一种无塔校相的方法，即利用测控雷达上配装的微光电视顶偏跟踪栽标气球．调整刹控雷达和／差通道问的相移．并进行了实验研究．．关键词———兰——～——兰———竺一校相无听-墙二救槲—凰1前言罕闫尔冲帚跟踩／比幅单脉冲自跟踪体制具有跟踪精度高，动态性能好的优点．所以在无线电测控系统中广泛采用。单脉冲角跟踪技术主要是单脉冲接收机对其和差信号进行幅／相处理，解调出

2、误差信号．送伺服推动天线跟踪目标。和／差通道间的相位调整，通常祢之为校相，对跟踪起着决定性的作用，若相位调整不平衡．跟踪环路就不能稳定跟踪，甚至完全不能跟踪。通道同的相差叉随工作频率、极化方式、设备组合的不同而变化，因此．对每种状态必须专门进行调整。目前我国的测控雷达校相均离不开标校塔；即船地固定站利用静止不动的塔上信标调整相移；船载站利用码头上的塔上信标调整相移，用校准网络或偏馈振子记忆此值，出海后再利用校准网络或偏馈振于调整跟踪通道的相移。这种方法有以下缺点：1)该方法要求在测控站建造标校塔，

3、对于大型测控雷达需要的测试场范围大、塔体高、耗资巨大。标2)对于船载涮控雷达，出航执行任务时没有标校塔，校相问题是一个薄弱环节。因此．大型测控雷达的无塔校相问题一直是测控领域急需解决的重要课蘑。2校相原理天线与目标之间的位置关系如图1所示。当目标偏离电轴方向的偏量很小时．从馈源输出的和信号与差信号、分别为：囤1天线与目标的位置美景us=Ucos(wt+)(1)=[zAaUcos(wt+)c。(2)=晰(f+)s／nW(3)式中u为信号幅度；、为方位、俯仰归一化差斜率；为信号频率；为和信号的初始相位

4、：为差信号的初始相位；为目标相对于天线的环向分量；口为电渡方向偏离收稿日蠢：∞0o．0l—06；管回日期200第2期杨福涛：一种无塔校相的方法55天线瞄准轴的角度。典型三通道比幅单脉冲雷达的组成框图如图2所示：圈2三通道比帽单脉冲接收机示意圈此信号通过高频放大、混频及自动增益控制得到只与目标偏角成正比的归一化误差信号，中颧和信号与差信号分别表示为：=。(蜥f++他)(4)UA=gAk~Ocos(一十+％)cosXLr(5)uF=(wt++仇)sinW(6)式中如为和通道的传输系数，虹为方位通道的传

5、输系数，h为俯仰通道的传输系数，为中频信号频率，啦为接收机和路的相移，为方位接收通道的相移，为俯仰接收通道的相移。然后．中频和、差信号进入角误差鉴相器进行检渡和相位鉴别输出视频信号为：u^=^‰(吼一+一)c(7)=(瓯一+一)(8)式中、k为方位、俯仰角误差检相器的增益在和通道与差通道接收相移特性一致的情况下．和信号与方位差信号之间的相位差不是o。就是180~．与俯仰差信号之闯的相位差不是90~就是一90~，因此和信号与羞信号加到相位检波器去比相，相位检波器的输出电压为：=±(9)飞行器测拉学报

6、第l9卷：±in(10)n如果和信道与方位差信道接收机相位特性不一致，有一相移△‰．刚加到相位检波器去的和信号与差信号之间的相位差不再是o。或180~，而方位变成了△‰或180~+凸，则方位相位检渡器输出的误差电压变为：L=±&。s(△)cos't[y(11)俯仰支路与方位支路的分析方法相同，俯仰角检器输出的误差电压变为：k=±七￡加(凸)sing"(12)方位引进了一个因子c△，俯仰引进了sinA~o，使误差电压的数值降低，从而使测角灵敏度降低。若相位误差大于9，误差电压的极性就反转，这时雷达无

7、法闭自跟踪环跟踪目标因此需要对跟踪接收机进行和差通道相位调整，使和／差通道的相移一致。靶场比幅单脉冲自跟踪雷达较相采用的传统方法是：将信标放置于标校塔上，伺服系统开环，天线处于手动控制状态，转动天线找到跟踪接收机的开环零点后，方位、俯仰分别正偏(或负偏)一个小的角度，在馈源输出端分别得到和、差信号为式(1)、(2)、(3)，据此调整接收机的方位、俯仰移相器，补偿和、差之间的相位，使得雷达的角定向灵敏度符合与伺服的接口要求，并使其交叉耦合最小。3无塔校相的方法及原理框图无塔较相是采用气球携带信标机作

8、为校准源，由于气球是运动目标，就很难拽跟踪接收机的开环零点及方位、俯仰正偏或负偏的某一固定角度。我们解决这一问题的方法是：采用微光电视与伺服系统闭环跟踪气球，利用连续可调的伺服偏置单元调整信标在电视视场中的位置，找出跟踪接收机输出的电压值为零时，气球在微光电视中的位置，即为开环零点；调整伺服偏置单元的电位器，分别找到方位、俯仰正偏、负偏2mll的点；在馈源输出端分别得到和、差信号为式(1)、(3)、(4)，据此调整接收机的方位、俯仰移相器，朴偿和、差之间的相位，使得交叉耦合最小。对