精導(dǎo)與引戰(zhàn)配合中的近場問題分析.pdf

1、由于單脈沖雷達的高精度測角性能,工程中廣泛使用其為精確制導(dǎo)及其他角度測量。然而,近距離脫靶問題一直困擾著學(xué)術(shù)界及工程界。長期以來,絕大多數(shù)相關(guān)研究都采用近似模型,基于遠場條件下的場分析,而且采用理想點模型目標。僅有為數(shù)極少的近場研究,討論如何提高單脈沖雷達角度測量精度及分辨率,或考慮目標的角閃爍對角度測量的影響。但這些研究并沒有直接給出在近距離范圍內(nèi)單脈沖天線的目標響應(yīng),以及這些響應(yīng)影響近場測量精度的量化關(guān)系。實際中的單脈沖天線目標尋向

2、原理均基于目標的遠場散射特性。但在近距離測量時,天線的發(fā)射及入射波已不能被近似為均勻平面波,導(dǎo)致目標散射場的幅、相分布就更為復(fù)雜;而且,天線自身的結(jié)構(gòu)和孔徑對接收信號響應(yīng)也有一定的影響;這些因素都應(yīng)一并體現(xiàn)在分析模型中。本文通過建立一體化模型,綜合考慮了以上因素,接著通過對目標的仿真加深對近距離脫靶現(xiàn)象的理解,并提出解決方案。
　　本文應(yīng)用電磁輻射與散射的數(shù)值方法,包括積分方程的矩量法(MoM)和多層快速多極子方法MLFMA,對單

3、脈沖天線和波束照射下目標的電磁散射及差波束接收信號進行一體化仿真。該方法包括以下三個步驟。首先,計算單脈沖(發(fā)射)天線的和波束,并將其作為對目標照射的激勵條件。接著,計算目標的散射場,并將其作為對單脈沖接收天線的激勵。最后,計算出單脈沖天線差波束的接收信號,并使用幅值法和相位法計算出測角結(jié)果?？梢詫σ陨先齻€步驟進行多次迭代,以模擬目標與天線之間的相互作用,并使數(shù)值解達到穩(wěn)定收斂。本文首先通過一個算例來驗證該算法的正確性。其次,通過數(shù)值計

4、算獲得不同距離和不同照射條件下單脈沖天線接收到的目標散射響應(yīng)。接著,通過與近似模型進行對比,證明近似模型在近距離下并不能夠正確地計算出單脈沖天線的響應(yīng),有必要建立一體化模型。在導(dǎo)彈目標算例中,將天線——目標一體化建模和口徑面散射近場的幅、相分布計算結(jié)果用于近距離條件下單脈沖天線測角誤差的研究,并通過頻率、距離的變化對測角精度做了對比分析;發(fā)現(xiàn)目標近場散射幅、相分布的非均勻性,是導(dǎo)致單脈沖天線近距離角度測量產(chǎn)生較顯著的測角誤差的主要原因;