空间监视雷达工作模式研究.pdf

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1、２０１３年６月装备学院学报Ｊｕｎｅ２０１３第２４卷第３期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶｏｌ．２４Ｎｏ．３空间监视雷达工作模式研究徐灿１，李智２（１．装备学院研究生管理大队，北京１０１４１６；２．装备学院航天指挥系，北京１０１４１６）摘要分析和讨论了现有几种空间监视雷达的工作模式、特点及不足，在此基础上，提出利用波束驻留模式进行空间目标探测的思想，从雷达检测性能方面对比了该模式与传统波束扫描模式的潜在探测能力，得出了驻留模式在远距离目标探测方面较传统波束扫描相控阵雷达更具优势的结论。最后，通过理论分析和仿真实验对比

2、了２种模式的检测性能。关键词空间监视雷达；波束驻留模式；波束扫描模式；远距离目标探测中图分类号ＴＮ９５文章编号２０９５－３８２８（２０１３）０３－００８６－０５文献标志码ＡＤＯＩ１０．３７８３／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－３８２８．２０１３．０３．０２０ＳｔｕｄｙｏｆＯｐｅｒａｔｉｏｎＭｏｄｅｏｆＳｐａｃｅＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅＲａｄａｒ１，ＬＩＺｈｉ２ＸＵＣａｎ（１．ＣｏｍｐａｎｙｏｆＰｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１４１６，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｐ

3、ａｃｅＣｏｍｍａｎｄ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０１４１６，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｓｐａｃｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｒｉｎｃｉ－ｐｌｅｓａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ａｎｅｗｉｄｅａｂａｓｅｄｏｎｂｅａｍｒｅｓｉｄｉｎｇｍｏｄｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄａｃｏｎ－ｃｌｕｓｉｏｎｉｓｄｒａｗｎｗｈｉｃｈｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔ，ｃｏｍｐａｒｅｓｔｏｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｂｅａｍｓ

4、ｃａｎｎｉｎｇｍｏｄｅ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒ－ｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｒｅｓｉｄｉｎｇｍｏｄｅｉｓｍｕｃｈｍｏｒｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｉｎｆａｒ－ｒａｎｇｅｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｍｏｄｅｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｅｔｗｏｍｏｄｅｓｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｃａｄｅｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｓｐａｃｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒ；ｂｅａｍｒｅｓ

5、ｉｄｅｓｍｏｄｅ；ｂｅａｍｓｃａｎｎｉｎｇｍｏｄｅ；ｆａｒ－ｒａｎｇｅｔａｒｇｅｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ随着航天活动的日益频繁，空间安全形势也１地基空间目标监视雷达的主要工日趋严峻。截止到２０１２年５月，ＮＡＳＡ编目的作模式１０ｃｍ以上的空间目标已达１．６万个，而估计［１］１ｃｍ以上的目标数量已达到２０万。我国计划１．１美国电子篱笆模式在“十二五”期间实现“百箭百星”的发展目标并于美国电子篱笆原名海军空间监视雷达（ｎａｖａｌ２０２０年前后建成空间站，空间目标监视的任务十ｓｐａｃｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｒａｄａｒ，ＮＡＶＳＰＡＳＵＲ），２０１

6、０分艰巨。年由美国空军接管，也称为空军空间监视系统对空间目标的跟踪、编目、识别的前提是能够（ａｉｒｆｏｒｃｅｓｐａｃｅｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｓｙｓｔｅｍ，ＡＦＳＳＳ）。有效检测目标，地基相控阵雷达受自然条件的影系统包括位于北纬３３°的３个发射阵和６个接收响较小，且具有波束灵活可控、跟踪多目标能力强阵。主站能够探测到轨道高度为２４０００ｋｍ的目等特点，是目前空间目标监视的主要装备。标，对ＲＣＳ（ｒａｄａｒｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎ）为０．１ｍ２的目标收稿日期２０１２－０９－２６基金项目新世纪优秀人才支持计划作者简介徐灿（１９８５－），男，博

7、士研究生．主要研究方向：空间信息系统综合集成．ｄｅａｃａｎｇｅｄａｎｇｓｈａｎ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ．李智，男，教授，博士生导师．第３期徐灿，等：空间监视雷达工作模式研究８７［２］探测距离约为３６８７ｋｍ。位于Ｋｉｃｋａｐｏｏ湖的测远距离弱目标的能力有限。主发射机形成南北方向波束宽度为０．０２５°、东西２）检测目标的实时性不高。受国土纬度的方向近似全向的扇形波束，主站天线总增益为限制，该系统很难有效观测轨道倾角小于４０°的４０ｄＢ，副站负责对低轨目标补盲搜索。空间目标，同时法国经度跨度小，无法形成大范围接收阵通过干涉检测目标，测量目标

8、的俯仰的空域监视屏。ＧＲＡＶＥＳ系统仅能实现２４ｈ更角和多普勒值。如果有２个接收站测量到目标多新一次目标，时效性不强。普勒值，系统就能据此实现目标定位和初定轨。１．３窄波束扫描相控阵雷达模式电