杆状物对舰载比幅测向的影响研究

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1、杆状物对舰载比幅测向的影响研究张志辉，周文辉(中国人民解放军91404部队，河北秦皇岛066001)摘要：通过对杆状物信号反射的分析，研究了舰上杆状物对无源比幅测向的影响，对其中杆状物与天线距离、杆状物截面半径、长度、入射雷达信号波长等因素造成的无源比幅测向误差进行了定量分析。关键词：无源测向；测向误差；杆状物中图分类号：TN971文献标识码：AInfluenceonamplitudecomparisondirectionfindingbyship’basedlongrodZhangZhihui。ZhouWenhui(Unit91404ofPLA，Qinhuangdao066001，Hebei

2、，China)Abstract：Byanalyzingthesignalreflection，theinfluenceontheamplitudecomparisondirectionfindingbyship-basedlongrodisstudied．Theinfluenceontheamplitudecomparisondirectionfindingbythedistancebetweentheantennaandthelongrod，thelongrodsectionradii，thelongrodlengthandtheradarwavelengthisquantitativean

3、alyzed．Keywords：passivedirectionfinding；directionfindingprecision；longrod0引言随着无源测向技术的发展，干涉仪、透镜等测向精度较高的无源测向体制已经有较大的发展，但技术成熟、价格便宜、性能可靠的比幅测向体制将被继续用在对测向精度要求不高的侦察装备上。舰载侦察机使用过程中，测向天线附近容易出现其他设备天线、护栏等杆状物。试验及使用中，舰艇上的天线、护栏等杆状物对比幅测向体制的测向精度有较大的影响。本文就杆状物对比幅法测向误差的影响进行分析计算。l比幅测向体制介绍比幅测向体制的侦察机综合考虑测向精度、设备量、性价比等要求后，采

4、用8比幅较多，本文以舰载8比幅无源测向为例。为方便舰艇安装，8个天线分为两组，分别安装于两舷，左、右舷各4个接收天线等间隔均匀布置成圆形天线阵，如图1所示。其理论天线方向图如图2所示。收稽日期：2013—12—03；2014—02—25修回。作者简介：张志辉(1983一)，男，工程师，从事雷达干扰研究。。夕■■＼，相匀t越2五3。／弋间5澎／／．．-7≮2a叨R＼／＼＼、∥3沁—V5天线1808004天线图l两舷8比幅天线分布示意图900图2两舷8比幅天线方向图为扩大频谱宽度，比幅测向体制多采用螺旋天线，2014(3)张志辉，等：杆状物对舰载比幅测向的影响研究43其天线方向函数是与波长无关的空

5、间对称函数。对称天线函数F(口)可展开傅氏级数：F(口)=∑口Icosk8罱式中，n^=2lF(O)coskOdO。Fi(口)一F(日一iO，)一∑口^cos(kO一／dO，)二五i一0，⋯，N一1用权值cos(iO,)，sin(iO,)，f一0，⋯，N一1，对各天线输出信号取加权和，得：N-Ic(日)=∑Fj(O)cos(／O，)。i。。=—。ON-Is(口)一∑Fi(0)sin(／8，)’i。。z——OF；(口)代入化简后可得：c(∞：譬妻aiN+lCOS(w+1)口+譬壹aⅣ-icos(iN一1)口s(口)：譬妻口卅。sin(洲+1)口+譬妻aiN--ISin(洲一1)口当天线数量较大时

6、，天线函数的高次展开系数很小，上式近似为：C(口)=(N／2)a1cosOS(口)=(N／2)alsinO两式相除可得：0=arctan(S(O)／c(o))这样可得全方位比幅法测向理论近似公式：0=arctan(∑A；sin囊／(∑A舯s蛾))式中，8为入射角，由A；的大小判断其象限；i为接收天线号，i=1、2、3、4、5、6、7、8；A。为第i个接收天线的信号功率；或为第i个接收天线指向角。实际使用时，由于噪声、环境反射、天线波束旁瓣等的影响，参与计算的天线一般仅取接收幅度值最大、且高于噪声的3～4个天线。本文为计算方便，不考虑噪声、天线波束旁瓣影响。2杆状物对信号辐射的影响把杆状物看成标

7、准圆柱体，如图3所示，当入射波垂直入射圆柱体侧面时，其雷达截面积为：d(∞=(2url2／a)cosO×(sin(27cZsin∥．：【)／(2丁cZsin口／A))2式中，r为圆柱截面半径，Z为圆柱长度，it为雷达波长，口为入射波与圆柱体夹角的余角。当有雷达波照射到杆状物时，可以把杆状物看成接收天线接收雷达信号，而后把杆状物看成发射天线发射出去。由于杆状物为良导体，忽略转换损耗。杆f＼、～L／≮