分布式天基雷達(dá)衛(wèi)星編隊(duì)與波束形成技術(shù)研究.pdf

1、分布式天基雷達(dá)突破了傳統(tǒng)雷達(dá)對(duì)基線長(zhǎng)度（天線孔徑）的限制，具有更高的角分辨力和動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)性能。衛(wèi)星編隊(duì)構(gòu)型設(shè)計(jì)和波束形成技術(shù)是分布式天基雷達(dá)的重要研究?jī)?nèi)容。本文主要針對(duì)上述兩方面內(nèi)容進(jìn)行了研究，并著重考慮了J2項(xiàng)攝動(dòng)對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)和波束形成的影響。
　　首先介紹了衛(wèi)星編隊(duì)飛行理論，得到了采用軌道根數(shù)差描述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程。然后介紹了軌道攝動(dòng)的理論和幾種主要的攝動(dòng)因素，并指出對(duì)于近地軌道衛(wèi)星，地球非球形攝動(dòng)和大氣阻力攝動(dòng)是主要的攝動(dòng)因素，

2、分析了J2項(xiàng)攝動(dòng)對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)的影響。這些為研究和分析攝動(dòng)對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)和波束形成的影響奠定了基礎(chǔ)。
　　接下來，通過引入五要素的構(gòu)型參數(shù)，由軌道根數(shù)差描述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，得到了編隊(duì)構(gòu)型設(shè)計(jì)方法。然后簡(jiǎn)要介紹了幾種典型的編隊(duì)構(gòu)型。為了減小攝動(dòng)對(duì)衛(wèi)星編隊(duì)的影響、提高編隊(duì)的受攝穩(wěn)定性，推導(dǎo)了對(duì)編隊(duì)構(gòu)型進(jìn)行改進(jìn)的軌道半長(zhǎng)軸修正公式，仿真驗(yàn)證了修正公式能有效減小衛(wèi)星編隊(duì)的攝動(dòng)。在考慮對(duì)J2項(xiàng)攝動(dòng)進(jìn)行軌道長(zhǎng)半軸修正的情況下，對(duì)空間圓編隊(duì)和串行式編隊(duì)

3、進(jìn)行了仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了定量的分析。
　　在分布式天基雷達(dá)中，各個(gè)小衛(wèi)星的位置決定了分布式陣列各個(gè)陣元的位置，分布式天基雷達(dá)衛(wèi)星編隊(duì)受到的攝動(dòng)對(duì)波束形成也有影響。分布式天基雷達(dá)空間圓編隊(duì)和串行式編隊(duì)的小衛(wèi)星分別可以抽象為一個(gè)均勻圓陣和一個(gè)均勻直線陣，分別對(duì)采用空間圓編隊(duì)和串行式編隊(duì)的分布式天基雷達(dá)波束形成進(jìn)行仿真，并在仿真基礎(chǔ)上分析了J2項(xiàng)攝動(dòng)對(duì)分布式天基雷達(dá)空間圓編隊(duì)和串行式編隊(duì)波束形成的影響，定量分析了波束指向的偏移量。