《电扫雷达系统设计手册》

目录1

第一章雷达的基本概念1

1.1雷达的主要功能1

1.2脉冲雷达系统介绍1

7.1定义 172

1.3距离方程推导4

噪声8

检测10

假设11

1.4距离方程损耗12

系统噪声温度13

1.5电扫雷达距离方程的能量形式14

能量方程的单位17

1.6距离方程的使用18

1.7小结22

第二章现代雷达发展趋势27

2.1发展历史27

2.2现代雷达要求29

增加复盖距离29

提高分辨力31

缩短反应时间32

第三章电扫雷达系统的特点34

3.1定义34

3.2电扫技术34

相位35

实时37

电子馈电开关转换40

频率40

一维44

3.3实现方法44

二维47

波束分裂技术53

1．强制馈电——相位单脉冲54

2．强制馈电——幅度单脉冲54

3．空间馈电——幅度单脉冲59

4．混合接头移相矩阵——幅度单脉冲59

5．混合接头移相矩阵——相位单脉冲60

照射加权63

3.4电扫雷达系统的优点64

3.5电扫雷达系统的缺点66

3.6电扫雷达系统实例67

附录A88

相扫阵列的建立时间88

附录B89

频扫阵列的建立时间89

第四章检测理论95

4.1统计判决过程95

4.2似然比96

4.3目标模型和应用99

目标模型100

固定幅度100

斯怀林Ⅰ——瑞利102

斯怀林Ⅱ——瑞利104

对数正态106

斯怀林Ⅳ——一个主散射体＋瑞利106

斯怀林Ⅲ——一个主散射体＋瑞利106

威布尔107

固定幅度109

应用109

斯怀林Ⅲ，Ⅳ——个主散射体＋瑞利110

斯怀林Ⅰ，Ⅲ—固定（脉冲至脉冲）110

斯怀林Ⅱ，Ⅳ—非相干起伏（脉冲至脉冲）110

斯怀林Ⅰ，Ⅱ—瑞利110

威布尔和对数正态111

4.4目标模型比较111

单次照射111

多次照射积累118

累积发现概率127

第五章匹配滤波器理论和波形137

5.1匹配滤波器理论137

5.2滤波器失配损失142

5.3用于电扫雷达的波形种类144

第六章动目标显示考虑151

6.1定义151

6.2动目标显示设计公式152

天线运动限制157

不稳定性限制158

杂波面积159

杂波体积160

6.3动目标显示在电扫雷达系统中的应用162

6.4动目标显示设计实例165

第七章正弦空间座标（阵列座标）172

7.2阵列空间座标概要173

7.3单元间距和栅瓣位置178

7.4单元间相移差184

7.5波束宽度186

7.6倾角188

角度复盖均衡188

最大阵列增益192

波束宽度管理192

最大复盖192

7.7阵列设计193

单元面积193

单元数目194

7.8搜索图形196

实例197

7.9正弦空间座标在电扫雷达设计中的应用197

附录C205

阵列空间座标变换205

第八章电扫雷达跟踪考虑213

8.1电扫雷达跟踪特性213

8.2电扫雷达跟踪回路滤波器215

Ⅱ型—速度预测216

Ⅲ型—加速度预测217

卡尔曼218

8.3Ⅱ型和Ⅲ型数字滤波器设计方程219

设计公式220

递归跟踪方程221

实例222

8.4跟踪回路设计方程的应用222

第九章精度和分辨力229

9.1定义230

精度230

精密度230

分辨力230

9.2电扫雷达误差源231

角度231

距离236

速度240

幅度244

相位244

角度245

9.3分辨力245

距离246

多卜勒速度246

第十章参数管理254

10.1定义254

10.2波束宽度254

10.3时间257

搜索257

跟踪257

10.4能量258

搜索258

跟踪259

动目标显示259

10.5波形260

波束扫描260

10.6功率262

10.7时间和功率预算262

10.8工作比262

10.9频率263

第十一章电扫雷达系统参数265

11.1运行细节265

11.2时间和功率预算268

11.3功能方框图272

11.4误差和损耗预算279

11.5参数表279

第十二章系统设计方法学285

12.1方法学285

12.4性能分析289

12.2将威胁模型／性能要求变换成雷达参数289

12.3实时顺序细节289

搜索方式291

跟踪方式291

制导方式292

动目标显示—所有方式292

参数管理—所有方式293

12.5电扫雷达系统设计选择293

复盖空域293

天线阵295

波束产生296

功率源296

电扫技术296

波束分裂技术297

功率馈电网络297

参数管理298

照射加权298

12.6计算图表和表格299

12.7反复折衷选择299

第十三章电扫雷达系统总联、试验和鉴定301

13.1工程计划／进度表302

13.2大事记304

13.3硬件／软件联试计划307

13.4软件“构件”计划309

13.5性能验证和鉴定310

第十四章事例研究—空防电扫雷达系统的设计312

14.1威胁模型／性能要求312

实时工作细节313

14.2搜索314

探测距离—飞机314

探测距离—导弹314

分辨力314

虚警概率314

搜索波束形状315

发现概率322

飞机—斯怀林Ⅰ322

导弹—斯怀林Ⅱ325

能量要求327

14.3跟踪331

波形331

精度—角度332

角度误差（表14—2）337

精度—距离338

距离误差（表14—3）341

14.4动目标显示341

14.5参数管理346

1．时间346

1）搜索346

2）跟踪346

2．能量347

1）搜索347

2）跟踪348

3）动目标显示348

4）波束扫描348

2）跟踪350

1）搜索350

3．波形350

3）动目标显示351

4．功率351

1）搜索351

2）跟踪351

5．时间和功率预算351

6．工作比352

1）搜索352

2）跟踪352

3）短期工作比352

14.6空防电扫雷达系统功能方框图353

参数管理图表（表14—1）355

14.7空防电扫雷达系统参数356