脉冲雷达目标角闪烁分析与抑制.pdfVIP

脉冲雷达目标角闪烁分析与抑制

摘要：本文介绍了单脉冲雷达与目标角闪烁的关系，以双散射点模型为

例，描述了角闪烁产生的原理、条件和影响，并结合工作实际给出了几种抑制角

闪烁的方法。

关键词：雷达；双散射点；角闪烁

1引言

角闪烁通常认为是目标的效应，但某种程度上也跟雷达有关。当雷达不能分

辨复杂目标的单个散射点时，就会发生角闪烁，因此有些雷达基本不受角闪烁的

影响，而另一些雷达则受到很大影响。角闪烁影响所有闭环角跟踪的雷达系统，

是目标近距离跟踪时的主要测角误差源。

[1]

像球体等“单散射点”目标，到达雷达天线的回波具有均匀平坦的波平面，

平面有一个取决于到达角的倾角，不会产生角闪烁，如图1（a）所示。形状复杂

的目标在雷达分辨单元内具有多个散射中心，每个散射中心都会散射电磁波，他

们各自的回波到达天线的倾角稍有不同，雷达接收到的回波就是这些散射电磁波

的矢量和，如图1（b）所示。

(a)单散射点(b)多散射点

图1目标对雷达波散射示意图

用于外弹道测量的单脉冲雷达，其测角系统是按照处理均匀回波信号设计的，

在处理复杂目标的不均匀回波时，测量的到达角可能使天线指向目标边缘之外，

从而引起跟踪中断。而且，距离越近，目标的角度延伸越大，角闪烁造成的误差

也越大。因此，掌握目标角闪烁产生的原理，采取有效的方法抑制角闪烁，是提

高雷达跟踪稳定性的方法之一。

2目标模型的角闪烁分析

假设某目标模型，在雷达分辨单元内有两个散射点，对称分布在离天线平面

法线为±θ/2的位置上，如图2所示。

D[2]

图2目标角闪烁双散射点模型

这两个散射点回波的相对幅度为a（a＜1），相位差为α。当相位差较小时

（一般不超过90°），测量相对大散射点的角误差为：

（2.

1）

由式（2.1）可以看出，两散射点目标的跟踪误差Δθ与目标的角度延伸

θ成正比。当雷达天线与目标的距离增大时，角度延伸θ减小，跟踪误差Δθ

DD

也变小；反之，当雷达天线与目标的距离减小时，角度延伸θ增大，跟踪误差

D

Δθ也变大。当目标角延伸超过天线的波束宽度时，两散射点就可以被分辨，因

而不存在角闪烁。

θθ

如图2所示，对于两散射点目标模型，大散射点位于Δ/=0处，小散

D

θθθ

射点位于Δ/=1处。Δ0时，表示小散射点位于大散射点的左侧；

D

θ

Δ0时，表示小散射点位于大散射点的右侧。当两个散射点的回波同相，即

αθθαπ

=0时，Δ/=a/(a+1)；当两散射点的回波反向，即=时，如果两散

D

θθ

射点回波信号幅度相等，则Δ/=－∞，角误差变得很大，天线被远远驱离

D

目标的边界。

3减小角闪烁误差的方法