RCS動(dòng)態(tài)測(cè)量有源標(biāo)校方法研究

王海風(fēng)　齊玉濤　魏挺（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，陜西西安 710089）

RCS動(dòng)態(tài)測(cè)量有源標(biāo)校方法研究

王海風(fēng)齊玉濤魏挺
（中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，陜西西安 710089）

測(cè)量雷達(dá)標(biāo)校普遍采用相對(duì)標(biāo)校法，即通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)金屬球吊至空中。在風(fēng)力太大或低空和高空風(fēng)速差別大的情況下，都無(wú)法將標(biāo)準(zhǔn)金屬球升到空中預(yù)期的高度，從而不能對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)校。為解決氣象條件對(duì)雷達(dá)散射截面（RCS）動(dòng)態(tài)測(cè)量無(wú)源標(biāo)校的制約，在對(duì)有源標(biāo)校系統(tǒng)工作原理及距離延遲對(duì)其等效RCS精度影響的基礎(chǔ)上，提出了信號(hào)源和內(nèi)置式有源標(biāo)校方法。

有源標(biāo)校 雷達(dá)散射截面 動(dòng)態(tài)測(cè)量

在RCS動(dòng)態(tài)測(cè)量中，首要問(wèn)題是對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)校。測(cè)量雷達(dá)標(biāo)校普遍采用的相對(duì)標(biāo)校法不能對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)標(biāo)校。為了解決氣象因素對(duì)RCS測(cè)量的影響，本文提出了RCS動(dòng)態(tài)測(cè)量有源標(biāo)校法。

1　信號(hào)源標(biāo)校系統(tǒng)組成及工作原理

信號(hào)源標(biāo)校法系統(tǒng)工作原理框圖如圖1所示。如果不考慮延遲的影響，當(dāng)有源標(biāo)的收發(fā)天線增益、放大器增益等參數(shù)恒定不變時(shí)，它相當(dāng)于一個(gè)RCS恒定的雷達(dá)目標(biāo)。

根據(jù)雷達(dá)方程可以推導(dǎo)出信號(hào)源標(biāo)校系統(tǒng)的等效RCS表達(dá)式：

式中：Gar、Gat為收發(fā)天線增益；Ge為放大器增益；λ為工作波長(zhǎng)； Lp為標(biāo)校系統(tǒng)損耗。當(dāng)信號(hào)源標(biāo)校系統(tǒng)相對(duì)雷達(dá)的位置固定且其放大倍數(shù)恒定時(shí)，其等效RCS就為恒定值。

2　內(nèi)置式有源標(biāo)校系統(tǒng)組成及工作原理

內(nèi)置式有源標(biāo)校系統(tǒng)工作原理框圖如圖2所示。只要發(fā)射通道和接收通道之間線性組件的傳輸系數(shù)保持恒定，則相當(dāng)于用一個(gè)RCS恒定的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)對(duì)RCS測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)校。

根據(jù)雷達(dá)距離方程可推到出內(nèi)置式有源標(biāo)等效RCS表達(dá)式：

式中：Prt為接收機(jī)回波功率；Pts、σs、Prs、Rs分別為跟蹤金屬球時(shí)發(fā)射功率、金屬球RCS、回波功率和距離；R為相對(duì)發(fā)射脈沖延遲距離；tP為校準(zhǔn)時(shí)雷達(dá)發(fā)射功率。

其校準(zhǔn)程序?yàn)椋菏紫扔脴?biāo)準(zhǔn)金屬球?qū)CS測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)校，用標(biāo)準(zhǔn)球的校準(zhǔn)結(jié)果得到其等效RCS值。在后續(xù)測(cè)量校準(zhǔn)時(shí)，只需對(duì)該等效RCS已知的有源標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)就可完成對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)校，無(wú)需經(jīng)常升放標(biāo)準(zhǔn)球和架設(shè)有源標(biāo)。

3　有源標(biāo)校系統(tǒng)使用要求

3.1信號(hào)源有源標(biāo)

信號(hào)源有源標(biāo)應(yīng)滿足以下基本要求：收發(fā)天線均采用45°斜極化；有源標(biāo)內(nèi)的收發(fā)延遲可連續(xù)調(diào)整；放大器具有良好的線性度；對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行不失真延遲、放大處理。

3.2內(nèi)置式有源標(biāo)在進(jìn)行內(nèi)置式有源標(biāo)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮：內(nèi)置式有源標(biāo)中的收發(fā)延遲收發(fā)延遲可連續(xù)調(diào)整；合理設(shè)計(jì)耦合器耦合度；延遲電路對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行不失真延遲；確保延遲器傳輸系數(shù)恒定。

4　結(jié)語(yǔ)

在RCS動(dòng)態(tài)測(cè)量試驗(yàn)中，有源標(biāo)校系統(tǒng)可實(shí)時(shí)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，減少氣象等因素對(duì)測(cè)量的制約和影響。隨著元器件研制水平的提高，只要合理控制延遲量、穩(wěn)定性，就能達(dá)到理想的校準(zhǔn)精度，滿足RCS測(cè)量雷達(dá)校準(zhǔn)要求。

［1］黃培康.雷達(dá)目標(biāo)特性［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004.

［2］楊沛，陳瑜.外場(chǎng)RCS目標(biāo)特性測(cè)量標(biāo)校誤差分析及改進(jìn)［J］.電子科技，2009，22（8）：76-79.