解决球面相控阵天线跟踪过顶盲捕目标的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111142099A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号202010010263.6(22)申请日2020.01.06(71)申请人西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所)地址610036四川省成都市金牛区茶店子东街48号(72)发明人陈煜航王文政扈景召(74)专利代理机构成飞(集团)公司专利中心51121代理人郭纯武(51)Int.Cl.G01S13/66(2006.01)G01S7/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称解决球面相控阵天线跟踪过顶盲捕目标的方法(57)摘要本发明公开的解决球面相控阵天线跟踪过顶盲捕目标的方法，旨在提供一种简单有效、占用资源少的自跟踪过顶盲捕目标的方法，本发明通过下述技术方案实现：按如下方式旋转原坐标系：根据盲捕扫描算法得到目标的捕获点信息，利用盲捕目标的捕获点信息形成盲捕目标的捕获点波束指向；在天线阵面的激活区域投影面积内，将盲捕跟踪点方位角旋转为零，使x轴指向目标捕获点，建立新坐标系A1；在捕获过程中，利目标捕获点信息持续更新计算坐标系A1，直至捕获目标；在自跟踪防过顶阶段，利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ，以新坐标系A1的x轴为中心，旋转坐标系使y轴旋转Ψ度，建立新的坐标系A2，实现无盲区跟踪。CN111142099ACN111142099A权利要求书1/2页1.一种自跟踪过顶盲捕目标的方法，其包括如下技术特征：在目标运行轨迹未知的情况下捕获目标的动态信息，根据捕获目标的跟踪点，按如下方式旋转原坐标系：在盲捕目标的防过顶阶段，根据盲捕扫描算法得到目标的捕获点信息，利用盲捕目标的捕获点信息形成盲捕目标的捕获点波束指向；在天线阵面的激活区域投影面积内，以原坐标系z轴为中心，将盲捕跟踪点方位角旋转为零，再以坐标系y轴为中心旋转坐标系，使x轴指向目标捕获点，建立新坐标系A1；在捕获过程中，利用实时更新的目标捕获点信息持续更新计算坐标系A1，使目标的运动轨迹在新的坐标系中始终保持低仰角状态，直至捕获目标；捕获目标后，在自跟踪防过顶阶段，利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ，在天线阵面的激活区域投影面积内，以新坐标系A1的x轴为中心，旋转坐标系使y轴旋转Ψ度，建立新的坐标系A2，实现全工作空域内无盲区跟踪。2.如权利要求1所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法，其特征在于：在球面相控阵天线球面内建立以o为原点的坐标系xzy和激活投影区域，以o为原点作波束指向P1；按照目标盲捕时的过顶处理和对盲捕目标完成自跟踪后的过顶处理分为两个阶段实施。3.如权利要求2所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法，其特征在于：第一个阶段为盲捕目标时的防过顶阶段，其步骤如下：利用盲捕扫描算法形成目标的盲捕点指向，在球面相控阵天线激活区域投影面积内，以原坐标系z轴为中心，旋转坐标系使盲捕点指向方位角为零度，再以y轴为中心，旋转坐标系使x轴指向盲捕点，建立新坐标系A1，盲捕过程中，每次更新目标盲捕指向后需重新计算旋转矢量，并根据新的旋转矢量重新计算新坐标系A1，直至捕获目标；第二个阶段为捕获目标后自跟踪时的防过顶阶段，其步骤如下：利用目标的方位角及俯仰角变化率计算防过顶跟踪旋转角Ψ，在天线阵面激活区域投影面积内，以新坐标系A1的x轴为中心，旋转坐标系使y轴旋转Ψ度，建立新的坐标系A2。4.如权利要求1所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法，其特征在于：新建立的坐标系中xoy平面与目标轨迹同一平面，在新建立的坐标系中子阵的方位、俯仰差阵列划分步骤如下：设目标在新坐标系中方位角为A，俯仰角为E，子阵方位坐标在A～A+90°内取为方位差阵列正值，子阵方位坐标在A～A-90°内取为方位差阵列负值；子阵俯仰坐标在E～E+90°内取为俯仰差阵列正值，子阵俯仰坐标在A～A-90°内取为俯仰差阵列负值。5.如权利要求1所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法，其特征在于：启动盲捕程序后，根据盲捕扫描算法算出目标的捕获点信息，利用盲捕目标的捕获点信息形成盲捕目标的盲捕点波束指向，然后根据盲捕指向计算坐标旋转矢量，控制波束指向目标捕获点；再判断是否捕获目标，是则开始程序引导跟踪目标，否则重新计算坐标旋转矢量，并控制波束指向目标捕获点；再判断是否满足自跟踪条件，是则切换到跟踪模式，更新波束指向与差阵划分，否则继续程序引导跟踪目标，重新判断是否满足自跟踪条件。6.如权利要求5所述的自跟踪过顶盲捕目标的方法，其特征在于：更新波束指向与差阵划分后，控制系统判断是否计算出过顶跟踪旋转角，是则更新坐标系旋转矢量和波束指向与差阵划分，否则返回重新更新波束指向；最后判断是否结束自跟踪，是则完成自跟踪任务。7.如权利要求6所述