本書結(jié)合測量雷達新技術(shù)發(fā)展和近10多年的工程實踐,按照以下原則修訂,一是新增經(jīng)實踐的成果。精密跟蹤測量雷達技術(shù)主要是在目標(biāo)距離、角度和速度的精密跟蹤測量基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了目標(biāo)特性測量,即在目標(biāo)運動特性測量基礎(chǔ)上,增加了測量目標(biāo)RCS特性、極化特性、高分辨距離像和ISAR等,因此增加了"目標(biāo)特性測量”章節(jié),見目錄第10章;二是保持經(jīng)典。原書其它章節(jié)未變更,主要針對相控陣體制精密跟蹤測量雷達的技術(shù)發(fā)展與大量應(yīng)用,補充完善了"相控陣跟蹤測量雷達系統(tǒng)”的相關(guān)內(nèi)容;三是對原書章節(jié)相應(yīng)完善。
馬林,中國電子科技集團公司首席科學(xué)家、第十四研究所研究員、國家重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊負(fù)責(zé)人、國防科技創(chuàng)新特區(qū)首席科學(xué)家。獲第二屆全國創(chuàng)新爭先獎?wù),入選“國家百千萬人才工程”“萬人計劃”。長期從事遠(yuǎn)程高精度高分辨率雷達的科學(xué)技術(shù)研究與系統(tǒng)研制,其成果獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎三項、國防及軍隊科技進步獎一等獎七項。
目 錄
第1章 跟蹤測量雷達系統(tǒng)概論001
1.1 跟蹤測量雷達及其發(fā)展002
1.1.1 雷達概述002
1.1.2 雷達目標(biāo)跟蹤方式006
1.1.3 跟蹤測量雷達的發(fā)展007
1.2 跟蹤測量雷達應(yīng)用及原理015
1.2.1 跟蹤測量雷達的應(yīng)用和分類015
1.2.2 跟蹤測量雷達組成018
1.2.3 單脈沖跟蹤測量雷達原理和主要技術(shù)019
1.2.4 相控陣跟蹤測量雷達原理和主要技術(shù)024
1.3 跟蹤測量雷達目標(biāo)角度測量與跟蹤方法027
1.3.1 波束轉(zhuǎn)換技術(shù)028
1.3.2 圓錐掃描技術(shù)029
1.3.3 單脈沖技術(shù)030
1.4 雷達目標(biāo)距離測量與跟蹤方法030
1.4.1 目標(biāo)距離與回波延遲031
1.4.2 脈沖法測距031
1.4.3 頻率法測距032
1.4.4 相位法測距033
1.5 目標(biāo)速度的測量與跟蹤方法035
1.5.1 連續(xù)波多普勒速度測量與跟蹤036
1.5.2 脈沖多普勒速度測量與跟蹤036
參考文獻037
第2章 雷達跟蹤測量理論基礎(chǔ)038
2.1 跟蹤測量雷達方程039
2.1.1 概述039
2.1.2 基本雷達方程040
2.1.3 反射式跟蹤測量雷達方程041
2.1.4 應(yīng)答式跟蹤測量雷達方程043
2.1.5 信標(biāo)式跟蹤測量雷達方程043
2.2 跟蹤測量雷達的基本測量精度044
2.2.1 探測、分辨與測量044
2.2.2 跟蹤測量雷達參數(shù)測量模型045
2.2.3 跟蹤測量雷達測量理論與精度047
2.3 目標(biāo)截獲與跟蹤052
2.3.1 搜索截獲052
2.3.2 引導(dǎo)057
2.3.3 動態(tài)跟蹤060
2.4 目標(biāo)特性測量與識別063
2.4.1 典型目標(biāo)特性與分類063
2.4.2 常見目標(biāo)特性的測量方法065
2.4.3 目標(biāo)分類與識別071
參考文獻074
第3章 單脈沖技術(shù)體制075
3.1 概述076
3.2 單脈沖理論077
3.2.1 單脈沖復(fù)比077
3.2.2 單脈沖復(fù)比及數(shù)字處理079
3.2.3 理想單脈沖系統(tǒng)模型080
3.3 單脈沖系統(tǒng)基本實現(xiàn)形式081
3.3.1 角度敏感器和角信息變換器082
3.3.2 角度鑒別器084
3.3.3 基本實現(xiàn)形式088
3.4 單脈沖系統(tǒng)其他實現(xiàn)形式092
3.4.1 誤差通道合并雙通道單脈沖系統(tǒng)092
3.4.2 和差通道合并雙通道單脈沖系統(tǒng)093
3.4.3 幅相組合雙通道單脈沖系統(tǒng)093
3.4.4 圓錐單脈沖系統(tǒng)094
3.4.5 脈沖多普勒體制下的單通道和雙通道單脈沖系統(tǒng)095
參考文獻096
第4章 跟蹤測量雷達測量精度分析097
4.1 概述098
4.1.1 一般要求098
4.1.2 雷達目標(biāo)的測量誤差099
4.1.3 測量誤差的一般模型099
4.1.4 幾種誤差表示形式100
4.2 角度跟蹤測量誤差101
4.2.1 與雷達相關(guān)的跟蹤誤差102
4.2.2 與雷達相關(guān)的轉(zhuǎn)換誤差114
4.2.3 與目標(biāo)相關(guān)的跟蹤誤差118
4.2.4 電波傳播誤差121
4.2.5 雷達測角精度計算125
4.3 距離跟蹤測量誤差127
4.3.1 與雷達相關(guān)的跟蹤誤差128
4.3.2 與雷達相關(guān)的轉(zhuǎn)換誤差131
4.3.3 與目標(biāo)相關(guān)的跟蹤誤差132
4.3.4 電波傳播誤差134
4.3.5 雷達測距精度計算135
4.4 速度跟蹤測量誤差138
4.4.1 與雷達相關(guān)的跟蹤誤差139
4.4.2 與雷達相關(guān)的轉(zhuǎn)換誤差141
4.4.3 與目標(biāo)相關(guān)的跟蹤誤差142
4.4.4 電波傳播誤差143
4.4.5 雷達測速精度計算143
4.5 RCS測量方法與誤差145
4.5.1 RCS測量方法145
4.5.2 RCS測量誤差147
4.6 極化測量誤差148
參考文獻150
第5章 跟蹤測量雷達天線技術(shù)151
5.1 概述152
5.2 跟蹤測量雷達天線性能152
5.2.1 和波束性能153
5.2.2 差波束性能156
5.2.3 其他性能157
5.3 單脈沖反射面天線技術(shù)158
5.3.1 概述158
5.3.2 單脈沖反射面天線的幾種主要形式158
5.3.3 卡塞格倫天線設(shè)計162
5.3.4 單脈沖拋物面天線設(shè)計舉例170
5.3.5 單脈沖饋源技術(shù)171
5.4 單脈沖空間饋電相控陣天線技術(shù)177
5.4.1 概述177
5.4.2 單脈沖空間饋電相控陣天線效率179
5.4.3 單脈沖空間饋電相控陣饋電方式設(shè)計181
5.4.4 單脈沖空間饋電相控陣天線陣面和單元設(shè)計184
5.4.5 單脈沖空間饋電相控陣天線的設(shè)計舉例191
5.5 有源相控陣天線技術(shù)197
5.5.1 概述198
5.5.2 有源相控陣?yán)走_天線原理199
5.5.3 有源相控陣天線設(shè)計199
5.5.4 T/R組件技術(shù)202
5.5.5 設(shè)計舉例206
5.5.6 數(shù)字陣列天線207
參考文獻209
第6章 跟蹤測量雷達接收技術(shù)210
6.1 概述211
6.1.1 跟蹤測量雷達接收機功能211
6.1.2 跟蹤測量雷達接收機的基本組成212
6.1.3 跟蹤測量雷達接收機的主要技術(shù)參數(shù)214
6.2 接收機主要指標(biāo)分析215
6.2.1 接收機靈敏度、噪聲系數(shù)216
6.2.2 動態(tài)范圍218
6.2.3 接收機混頻器的組合頻率干擾220
6.2.4 接收機各級電路增益分配223
6.3 跟蹤測量雷達接收機測角歸一化226
6.4 數(shù)字化接收機228
6.4.1 數(shù)字化接收機的靈敏度231
6.4.2 數(shù)字化接收機的動態(tài)范圍232
6.5 寬帶接收機236
6.5.1 寬帶接收機架構(gòu)236
6.5.2 寬帶接收機設(shè)計239
6.5.3 寬帶接收機補償原理240
參考文獻246
第7章 距離跟蹤測量技術(shù)247
7.1 概述248
7.1.1 距離跟蹤測量原理248
7.1.2 目標(biāo)檢測原理251
7.1.3 測距機的特點及發(fā)展253
7.2 測距機功能、指標(biāo)及組成255
7.2.1 測距機功能255
7.2.2 測距機指標(biāo)257
7.2.3 測距機組成258
7.3 距離跟蹤流程設(shè)計260
7.3.1 距離跟蹤處理流程260
7.3.2 回波數(shù)據(jù)預(yù)處理261
7.3.3 航跡處理261
7.3.4 基于?-? 濾波器的距離跟蹤回路262
7.3.5 卡爾曼濾波器263
7.4 距離模糊與避盲264
7.4.1 距離模糊與距離盲區(qū)264
7.4.2 用M序列消除距離模糊266
7.4.3 避盲267
7.5 應(yīng)答反射轉(zhuǎn)換和多站工作269
7.5.1 應(yīng)答反射轉(zhuǎn)換和多站工作原理269
7.5.2 應(yīng)答反射轉(zhuǎn)換方法270
7.5.3 多站工作原理270
7.6 波束內(nèi)多目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)271
7.6.1 群目標(biāo)檢測272
7.6.2 多目標(biāo)跟蹤275
參考文獻277
第8章 角度精密跟蹤伺服技術(shù)278
8.1 概述279
8.1.1 伺服系統(tǒng)作用與特點279
8.1.2 伺服系統(tǒng)組成與工作原理280
8.1.3 伺服系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展282
8.1.4 伺服系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)283
8.2 伺服系統(tǒng)設(shè)計287
8.2.1 伺服系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計287
8.2.2 伺服系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計298
8.2.3 船載跟蹤測量雷達伺服系統(tǒng)的設(shè)計318
8.2.4 數(shù)字伺服系統(tǒng)332
8.2.5 伺服系統(tǒng)對天線座的要求341
8.3 伺服系統(tǒng)誤差分析342
8.3.1 伺服系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析342
8.3.2 伺服系統(tǒng)跟蹤誤差分析347
8.3.3 結(jié)構(gòu)因素對伺服系統(tǒng)的影響350
8.3.4 提高伺服系統(tǒng)性能的措施353
8.4 伺服系統(tǒng)性能測試359
參考文獻363
第9章 脈沖多普勒速度跟蹤測量技術(shù)364
9.1 概述365
9.1.1 脈沖多普勒測速功能及原理365
9.1.2 測速系統(tǒng)構(gòu)成框圖367
9.1.3 脈沖多普勒測速主要性能指標(biāo)368
9.2 脈沖多普勒跟蹤回路及其組成370
9.3 脈沖多普勒測速的幾個問題373
9.3.1 高加速度運動目標(biāo)的捕獲373
9.3.2 脈沖多普勒測速模糊產(chǎn)生的原因374
9.3.3 脈沖多普勒測速模糊的消除375
9.4 其他脈沖多普勒測速方法376
9.4.1 單載頻測速376
9.4.2 脈沖多普勒測速379
參考文獻383
第10章 雷達目標(biāo)特性測量技術(shù)384
10.1 概述385
10.2 跟蹤測量雷達運動特性測量及應(yīng)用385
10.2.1 軌道特征測量及應(yīng)用385
10.2.2 質(zhì)阻比測量及應(yīng)用387
10.2.3 微動特性測量及應(yīng)用391
10.3 跟蹤測量雷達RCS特性測量及應(yīng)用394
10.3.1 RCS測量394
10.3.2 RCS標(biāo)定396
10.3.3 RCS特征提取及識別應(yīng)用398
10.4 跟蹤測量雷達極化特性測量及應(yīng)用410
10.4.1 窄帶極化特性410
10.4.2 寬帶極化特性411
10.4.3 極化測量412
10.4.4 極化標(biāo)定414
10.4.5 極化特性應(yīng)用422
10.5 跟蹤測量雷達寬帶特性測量及應(yīng)用426
10.5.1 目標(biāo)寬帶特性表征426
10.5.2 高分辨率一維距離像特征427
10.5.3 二維ISAR像特征431
10.5.4 寬帶標(biāo)定434
10.5.5 寬帶特征提取及應(yīng)用435
參考文獻451
第11章 單脈沖精密跟蹤測量雷達系統(tǒng)455
11.1 概述456
11.2 單脈沖跟蹤測量雷達主要功能和性能457
11.2.1 單脈沖跟蹤測量雷達的特點457
11.2.2 單脈沖跟蹤測量雷達的主要應(yīng)用457
11.2.3 單脈沖跟蹤測量雷達的主要功能458
11.2.4 單脈沖跟蹤測量雷達的主要性能459
11.3 單脈沖跟蹤測量雷達系統(tǒng)的組成與工作原理461
11.3.1 系統(tǒng)框圖與工作原理461
11.3.2 單脈沖天線與天線座463
11.3.3 發(fā)射機465
11.3.4 相參頻率源與接收機467
11.3.5 信號處理機468
11.3.6 距離跟蹤系統(tǒng)(測距機)469
11.3.7 角跟蹤伺服及傳感系統(tǒng)469
11.3.8 速度跟蹤系統(tǒng)470
11.3.9 數(shù)據(jù)采集與處理機471
11.4 單脈沖跟蹤測量雷達的工作方式471
11.4.1 截獲471
11.4.2 跟蹤472
11.4.3 回波選擇473
11.4.4 多站工作474
11.4.5 雜波對消474
11.4.6 寬窄帶測量474
11.5 單脈沖跟蹤測量雷達的系統(tǒng)設(shè)計474
11.5.1 概述474
11.5.2 工作頻段的選擇475
11.5.3 雷達跟蹤距離的設(shè)計476
11.5.4