跟踪雷达概述
李冰 2013.12.11
跟踪雷达概述
单脉冲精密跟踪雷达
相控阵跟踪测量雷达 Trackman和Flightscope产品 项目介绍
跟踪雷达 原理
指能够连续跟踪特定目标、不断对目标坐 标进行精确测量并输出目标坐标位置（方 位、仰角、斜距、径向速度等）的雷达
测速系统 发射机 测距系统
Flightscope 测量数据
Flightscope 软件
清晰简洁的操作界面
弹 道 实 时 轨 迹
Flightscope 软件
挥 杆 数 据 分 析
Flightscope 软件
杆 头 剖 面 及 挥 杆 速 度 数 据
Flightscope 软件
落点数据分析
球杆比较数据
跟踪雷达概述
单脉冲精密跟踪雷达
相控阵跟踪雷达工作模式
常规单脉冲
• 天线机械搜索 • 单脉冲跟踪
常规相控阵
• 有限空域内电扫多目标 • 电扫波束搜索、捕获、跟踪
单脉冲相控阵
• 搜索截获 • 电扫波束分时搜索指定空域 • 跟踪转换
跟踪雷达概述
单脉冲精密跟踪雷达
相控阵跟踪测量雷达 Trackman和Flightscope产品 项目介绍
特点
圆锥扫描 导弹靶场 单脉冲；C波段 多用；小；轻 多目标；二维 相扫加机扫
单脉冲精密跟踪雷达的发展
中国 年份
65 1969 70年代 80年代
型号
单脉冲样机 首台固定式 舰载和超远程 车载高机动相参
单脉冲精密跟踪雷达的应用
导弹与航天试验靶场
运行段：卫星初轨 长期测控
主动段：轨道参数
两款产品介绍
雷达弹道挥杆分析系统 精准测量挥杆数据 3D多普勒雷达技术
Trackman Flightscope
Trackman 原理
多普勒雷达 单脉冲测角
Trackman 测量数据
Trackman 性能
精准度
• • • • 距离精度 0.3% 速度精度： +/- 0.1 英里/小时 角度精度：+/- 0.2-0.5 度 旋转精度：+/- 15 转/分
υ R A E
数据采集 与处理 数据输出
馈电网络
接收机
角度随动 系统
角度随动 系统
跟踪雷达 分类
战术应用：精密测量、火控、侦察校射、 空间探测、导弹制导 信号形式：脉冲；连续波 角跟踪技术：圆锥扫描；单脉冲；相控阵
角度跟踪测量
顺序旁瓣技术 圆锥扫描技术 单脉冲技术
• 4偏置旁瓣 • 0.1mrad~0.2mrad • 归一化处理
Trackman 软件
初始界面
实时数据显示
Trackman 软件
落点显示
挥杆数据分析
Flightscope 原理
振荡器：生成微波信号 天线 辐射信号 运动物体：干扰信号 反映能量 运动转变 相控阵天线：检测反馈信号 比较相位
Flightscope 原理
3D球跟踪技术：相控阵跟踪技术
相控阵跟踪测量雷达组成
波束控制：T/R组件；数千个移相器 天线座和角伺服系统：全空域覆盖 信号系统：远距离搜索—LFM；脉冲压缩 近距离搜索—窄时宽信号 跟踪系统 数据处理：目标轨迹和多目标跟踪
相控阵跟踪测量雷达性能
电扫性能：电扫范围；最小波束跃度 多目标跟踪数量：多波束体制或单波束时 分体制；几个到几十个 跟踪测量距离：与目标数量有关 跟踪测量精度：多目标的相对测量精度高
再入段：弹头落点
单脉冲精密跟踪雷达的组成
测速系统 发射机
旋 转 抛 物 面
单 级 振 荡 多 级 振 荡
fd
Tr
υ R A E
数据采集 DSP 与处理 数据输出
测距系统
和差三通道
馈电网络
接收机
角度随动 系统
单脉冲比幅
角度驱动与 传感系统
单脉冲雷达的战术、技术指标
战术指标
• 测角<0.1mrad~0.2mrad • 测距<5m • 测速<0.2m/s
单脉冲跟踪
目标参数 设定
项目阶段结果
项目后续工作
目标旋转参数提取 不同产品精度分析 软件界面优化 文档整理
谢谢！
跟踪雷达概述
单脉冲精密跟踪雷达
相控阵跟踪测量雷达 Trackman和Flightscope产品 项目介绍
单脉冲精密跟踪雷达的发展
美国 年份
二战 1949 1956 1965 1989
型号
SCR-84 AN/MPQ-12 AN/FPS-16 AN/FPQ-10 AN/MPS-39
精度
100m；10mrad 14m;2mrad 5m;0.1mrad 0.1mrad 0.1mrad
技术指标
• • • • 工作频段：C波段 天线口径：9m 发射功率：2MW 接收机噪声系数<3.5dB
跟踪雷达概述
单脉冲精密跟踪雷达
相控阵跟踪测量雷达 Trackman和Flightscope产品 项目介绍
相控阵跟踪测量雷达特点
面天线的精密机械跟踪 电扫天线的波束捷变 多目标精确跟踪测量 跟踪测量精度高 自主捕获目标能力强 扩大跟踪动态范围 动态控制测量效果
相控阵跟踪测量雷达 Trackman和Flightscope产品 项目介绍
项目需求分析
参数提取
性能比较
软件集成
初射球速 初射方向 旋转轴 落点距离 弹道最高点 飞行时间
参数影响 最优参数集 产品性能
运动轨迹 实时参数 性能比较 误差显示
项目技术路线
雷达参数 设定 初射球速 起飞角度 初射方向 落点距离 弹道最高高度 飞行时间 落地角度 旋转速度 微多普勒特性