基于共形天线的捷联被动导引头系统研究

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1、第26卷第1期航天电子对抗151引言基于共形天线的捷联被动导引头系统研究王琦(中国航天科工集团8511研究所，江苏南京210007)摘要：基于共形天线的捷联被动导引头具有结构简单、隐蔽性好等优点，受到了广泛关注。对基于共形天线的捷联被动导引技术进行了研究，对该项技术的原理及关键技术进行了论述。该技术目前还处在研究阶段，有很大的发展空阃。关键词：共形天线；捷联；反辐射；导引头中图分类号：TN973；TJ761．1+9文献标识码：AStrapdownpassiveseekerbasedonconfo

2、rmalantennaWangQi(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：AStrapdownpassiveseekerbasedonconformalantennaiswidelyconcernedforitsadvantagessuchassimplestructureandgoodconcealment．Astrapdownpassiveseekerbasedonconformalanten

3、naisstudied．Theprincipleandkeytechnologiesaredescribed．Thetechnologyiscurrentlyinresearchphase，whichisofmoredevelopmentspace．Keywords：conformalantenna；strapdown；anti—radiation；seeker随着现代军事装备高新技术应用不断增多，对电子系统的体积、质量、性能的要求越来越严格，部件越来越向着短、小、轻、薄、高可靠性、高速度的方向

4、快速发展。在导弹导引头上，为了提高其生存力、战斗力，天线设计必须以小型化、低剖面、高性能、低RCS为前提。高精度、小型化导引头发展的需要，以及成本和体积问题的制约，传统基于陀螺稳定平台的末制导方案逐渐受到了限制，于是捷联末制导技术应运而生。基于共形天线的捷联被动导引头采用的天线能与飞行器外壳形状完全融合，满足反辐射导弹(ARM)空气动力学外形要求。同时去除常平架天线稳定系统，数字方式对弹体扰动造成的天线波束指向偏差实施实时修正，稳定天线波束在惯性空间的指向。这种导引头与通常的被动导引头相比具有以

5、下特点：导引头上设备简单，质量轻；一般不挤占弹体头部空间，对主动雷达天线的性能不会产生大的影响；易于主被动融合；不使弹径尺寸增加，可显著减小导弹尺寸和体积，减少伺服系统机械跟踪限制。这些特点决定了基于共形天收稿日期：2009一10—02；2009—12—26修回。作者简介：王琦(1972一)，男，博士，主要研究方向为电子对抗。线的捷联被动导引头能显著提高ARM对预警机的攻击性能，是反辐射导引头的发展趋势。但基于共形天线的捷联导引头也存在着一些关键技术需要解决。2系统原理’对于工作在超低频段的被动

6、导引头，为了满足导引头的高精度测角和宽频带接收的技术要求，可选择的天馈系统体制非常少，采用捷联干涉仪测相体制是实现在超低频段高精度测角的有效方法[1]。在共形天线坐标系通过天线阵列得到目标二维角度，结合捷联惯性测量器件测定的平台三维姿态角度信息进行数字解耦运算，最终可输出一个虚拟的波束运动角速率信号进行比例导引。被动导引头主要包括：测向子系统、捷联惯性测量子系统、去耦解算模块。其信号生成过程如图1所示。被动导引头测向子系统完成信号接收、信号分选、二维测向功能，主要由天线阵、测向接收机、数字信道化

7、接收机构成：天线阵对雷达信号进行接收，同时为了有效获取雷达空间位置信息，重点保证天线阵相位一致性；数字信道化接收机对接收的射频信号进行有目的地参数测量、分析，把截获的目标信号参数传输给测向接收机作为信号分选依据，使到达测向计算的数据16航天电子对抗2010(1)跟踪指令去耦、捷联惯性测量虚拟波束运动／角速度固幡一下弹目运动弹体扰动图1被动早引信号生成只为威胁雷达的信号；测向接收机利用圆阵干涉仪体制，对选通的信号进行测向。捷联惯性测量子系统主要完成导弹姿态、三维角速度测量功能。主要由速率陀螺构成。

8、去耦解算模块利用惯性测量子系统将测量坐标系下的目标二维角度信息转换为惯性坐标系下一个虚拟波束的跟踪运动。并由虚拟波束二维角速率信息进行比例制导。3关键技术3．1共形天线ARM要实现宽视角、宽频带，共形天线作为其关键部件，必须满足超宽频带内的电性能要求，又必须满足ARM的空气动力学外形要求。从大量的文献资料来看，导引头天线从20世纪50年代到80年代经历了三次变革，从锥扫体制到单脉冲抛物面天线，进而发展到平面波导型阵列天线，在20世纪80年代，共形天线由于技术难度较大以及当时的技术条件、工艺和基础