(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210338483.0 (22)申请日 2022.04.01 (71)申请人 中国卫星 海上测控部 地址 214400 江苏省无锡市江阴市10 3信箱 850号 (72)发明人 黄为　汪毅　张煜昕　胡上成　 侯亚威　邓育民　伊瑞海　顾晓霞　 龚席熠　王振平　 (74)专利代理 机构 江阴市轻舟专利代理事务所 (普通合伙) 32380 专利代理师 仲红敏 (51)Int.Cl. G01S 7/04(2006.01) G01S 7/06(2006.01) G01S 7/20(2006.01)G01S 13/88(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种有源阵列雷达 搜索屏的快速设置方法 (57)摘要 本发明涉及一种有源阵列雷达搜索屏的快 速设置方法， 具体为一种资源占用率最优的有源 阵列雷达搜索屏设置方案。 本发 明首先以离散量 化后的方位角为基准， 对整个站心坐标系目标理 论弹道进行遍历， 然后在每个弹道点， 考虑可能 的不同尺 寸搜索屏， 力求 从全局的角度获取雷达 资源占用率最优的搜索屏方案， 可为有源阵列雷 达目标探测时资源的合理分配提供支撑； 本发明 将目标理论弹道转化到站心坐标系下球坐标形 式， 然后以天线有效波束宽度为度量， 分别将目 标理论弹道在方位角、 俯仰角方向进行离散量 化， 使得对搜索屏资源占用率的计算通过查表即 可完成， 计算效率大大提升， 具有很强的可操作 性。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114839599 A 2022.08.02 CN 114839599 A 1.一种有源阵列雷达 搜索屏的快速设置方法， 其特 征在于： 所述方法包括以下步骤： 步骤一、 获取有源阵列雷达 天线水平、 垂直方向的有效波束宽度βa、 βe， 有源阵列雷达 天 线水平、 垂直方向的电扫范围ωa、 ωe， 以及天线波束在一个波位的驻留时间Td， 有源阵列雷 达搜索屏方位、 俯仰方向的最大 可排布波位数记为fl oor(2ωa/βa)、 floor(2ωe/βe)； 步骤二、 以有源阵列雷达阵面中心为原点， 构建站心坐标系， 将目标理论弹道转化到该 坐标系下的球坐标形式{t， a， e， r}， 其中t为弹道时标， a为目标方位角， e为目标俯仰角， r为 目标斜距； 步骤三、 将目标理论弹道序列 {t， a， e， r} 中不满足有源阵列雷达测量条件的点迹剔除； 步骤四、 将目标理论弹道序列{t， a， e， r}中的方位角{a}按照间隔βa进行线性插值， 得到 弹道序列 {tInp， aInp， eInp， rInp}； 步骤五、 将弹道序列{tInp， aInp， eInp， rInp}中{aInp}、 {eInp}分别以天线水平、 垂直方向有 效功率波束宽度为度量进行量化， 得到离散量化的弹道序列{tdis， adis， edis， rdis}， 其中 {adis}， {edis}均为正整数； 步骤六、 对量化后的弹道序列{tdis， adis， edis， rdis}中方位角{adis}进行遍历， 对每个 adis， 以其作为搜索屏的左边缘aL， 搜索屏的右边缘aR设为aL+i， 将i从1遍历至floor(ωa/ βa)； 步骤七、 对每个搜索屏， 由上述的aL、 aR从离散弹道序列中查询得到对应的俯仰角eL、 eR 及弹道时标tL， tR； 步骤八、 在当前搜索屏下， 雷达扫描整个空域的时间为Tf＝Td*(aR‑aL)*abs(eR‑eL)， 目 标穿越搜索屏的时间为Tp＝tR‑tL， 计算此时的雷达的资源占用率Y＝Tf/Tp； 步骤九、 完成步骤六的遍历， 即可得到雷达资源占用率最优的方案对应的有源阵列雷 达搜索屏。 2.根据权利要求1所述的一种 有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法， 其特征在于： 所述 弹道时标t的范 围是(0， +∞)， 量纲为秒； 目标方位角a的范围是(0， 360)， 量纲为度， 目标俯 仰角e的范围是( ‑90， 90)， 量纲为度， 目标斜距 r的范围是(0， +∞)， 量纲为千米。 3.根据权利要求1所述的一种 有源阵列雷达搜索屏的快速设置方法， 其特征在于： 步骤 三中可将目标 理论弹道序列{ t， a， e， r}中目标俯仰角e小于0的弹道 点剔除， 目标斜距r大于 有源阵列雷达威力范围的点迹剔除， 目标仰角过 大的弹道也可进行剔除。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114839599 A 2一种有源阵列雷达 搜索屏的快速设 置方法 技术领域 [0001]本发明属于雷达技术领域， 涉及有源阵列雷达搜索屏资源占用率的快速计算， 可 用于在已知目标 理论弹道情形下， 快速计算 获取雷达资源占用率最优的有源阵列雷达搜索 屏方案。 背景技术 [0002]有源阵列雷达具有多功能、 多 目标、 远距离、 高可靠性和高自适应性等特点,可广 泛用于远程预警侦查、 精密跟踪等任务。 有源阵列雷达的工作模式主要包括搜索与 跟踪， 搜 索工作模式是指根据设置的雷达空域搜索屏， 合理设置波位的编排， 进行搜索空域的扫描 覆盖。 [0003]在进行有源阵列雷达空域搜索屏的设置时， 岗位操作人员在满足雷达资源占用率 的前提下， 一般根据经验设置搜索屏。 具体来说， 为了保证对目标的搜索捕获， 通常采取 的 可行方案是要求搜索屏扫描周期小于目标的穿屏时间， 这种定性的搜索屏设置方式适宜在 在目标数目较少、 雷达资源较为宽裕的情形 下工作。 [0004]假定有源阵列雷达天线水平、 垂直方向的有效波束宽度分别为βa、 βe,天线波束在 一个波位的驻留时间为Td， 某个搜索屏的方位、 俯仰宽度分别为 Ωa， Ωe， 假定目标穿越搜索 屏的时间为Tp。 记Ka、 Ke为覆盖整个方位、 俯仰搜索范围所需要的波位数目， 则Ka＝Ωa/βa， Ke ＝Ωe/βe。 可以简单的认为雷达扫描整个空域的时间为Tf＝Td*Ka*Ke,则雷达的资源占用率 为Y＝Tf/Tp＝Td*Ka*Ke/Tp。 [0005]目前尚缺少一种定量的分析手段， 能快速 的找到满足目标搜索捕获概率条件下， 雷达资源占用率最优的搜索屏设置方法， 从而能更加有效的利用有源阵列雷达的资源， 优 化雷达工作方式， 充分发挥雷达 探测威力。 发明内容 [0006]本发明所要解决的技术问题是： 提供一种资源占用率最优的有源阵列雷达搜索屏 设置方案， 在给定理论弹道的情形下， 通过对目标搜索空域基于天线有效波束宽度进行离 散化， 快速计算各种可能情形下雷达搜索屏的资源占用率， 以获取满足跟踪性能条件下， 资 源占用率 最优的有源阵列雷达 搜索屏方案 。 [0007]本发明解决上述问题所采用的技术方案为： 一种有源阵列雷达搜索屏的快速设置 方法， 所述方法包括以下步骤： [0008]步骤1.获取有源阵列雷达天线水平、 垂直方向的有效波束宽度βa、 βe， 有源阵列雷 达天线水平、 垂直方向的电扫范围ωa、 ωe， 以及天线波束在一个波位的驻留时间Td等常数。 有源阵列雷达搜索屏方位、 俯仰方向的最大可排布波位数可简单记为floor(2ωa/βa)、 floor(2ωe/βe)。 [0009]步骤2.以有源阵列雷达阵面中心为原点， 构建站心坐标系(东北天坐标系)， 将目 标理论弹道转化到该坐标系下的球坐标形式{t,a,e,r},其中t为弹道时标， a为目标方位说　明　书 1/3 页 3 CN 114839599 A 3