機載雷達pos解算原理

1、POS的工作原理

POS （Physical Optics-based Shaped Reflector and Phased Array Design Tool）是基于 PO 的反射面天線賦形設計和相控矩陣優化軟件，能夠根據預先設定的等值波束覆蓋圖（Contoured Beam Coverage）對單、雙或多反射面天線進行賦形（shaping）。
應用領域：太空船、衛星上的等值波束天線設計
▪基于地面的天線設計，如雷達、VSTA 、射電望遠鏡等
產品特性：PO 和 PTD 高頻算法
▪基于先進的用于校正設計變量的優化算法，遺傳算法（GA）和 Minimax
▪按照預先設定的理想衛星信號覆蓋圖或天線方向圖，對反射面天線進行優化
▪根據方向圖形狀設計地面賦形波束天線，如余割平方天線
▪優化單個饋源的位置和方向
▪優化陳列饋源激勵系數
▪優化反射面賦形
▪還可以和手機綁定

2、什么是機載雷達

裝在飛機上的各種雷達的總稱。主要用于控制和制導武器,實施空中警戒、偵察,保障準確航行和飛行安全。機載雷達的基本原理和組成與其他軍用雷達相同，其特點是：一般都有天線平臺穩定系統或數據穩定裝置；通常采用3厘米以下的波段；體積小,重量輕；具有良好的防震性能。
簡介機載雷達──它是裝在飛機上的各種雷達的總稱。裝在飛機上的各種雷達的總稱。主要用于控制和制導武器,實施空中警戒、偵察,保障準確航行和飛行安全。機載雷達的基本原理和組成與其他軍用雷達相同，其特點是：一般都有天線平臺穩定系統或數據穩定裝置；通常采用3厘米以下的波段；體積小,重量輕；具有良好的防震性能。包括機載雷達為空空導彈、火箭和航炮等提供目標數據的截擊雷達；為瞄準轟炸地（水）面目標、制導空地導彈和為領航提供目標信息的轟炸雷達；提供地（水）面目標的位置和地形資料的空中偵察與地形測繪雷達；觀測氣象狀況、空中目標和地形地物，保證準確和安全和安全飛行的航行雷達等等。第一部機載雷達機載雷達是由英國科學家愛德華·鮑恩領導的研究小組于1937年研制成功的。鮑恩等人從1935年開始研制機載雷達。在1937年年中研制出一部小型雷達，并把它安裝在一架雙發動機的 “安?！笔斤w機上這架 “安?！笔斤w機便成為最早載有雷達的飛機。7月至9日，機載雷達進行了多次試驗，證明它可探測到16公里以外的水面艦艇。1939年第二次世界大戰爆發后不久，面對納粹潛艇戰和對鞏固空襲的威脅臨近，鮑恩博士主持研制的ASVMK1型機載對海搜索雷達和A1型機載夜間載擊雷達正式裝備英國，成為世界上首批實用機載雷達。后來又對這兩種雷達進行了多次改進，在打擊德國潛艇和夜間轟炸機的戰斗中發揮了重要作用。在現代先進作戰飛機上，雷達系統的的造價往往占飛機總造價的1/4─1/3，還出現了綜合多種雷達作用的多功能機載雷達。先進機載雷達不僅能發現100多公里以外的敵機，還能對其中最具威脅性的對多個目標同時實施攻擊。分類機載雷達按用途可分為：①　截擊雷達，用于為空空導彈、火箭和航炮等提供目標數據。它與火控計算機、飛行數據測量和顯示設備等組成殲擊機火控系統。截擊雷達一般有搜索和跟蹤兩種功能。在搜索時，雷達發現和測定載機前方給定空域內的目標,截獲后即轉入跟蹤狀態,連續提供瞄準和攻擊目標所需的數據。有的截擊雷達有目標照射裝置，用于導引半主動尋的導彈。截擊雷達發現空中目標的距離一般為幾十公里，有的可達一二百公里；搜索和跟蹤角一般為±60度左右；測距精度為幾十米；測角精度為十分之幾度。脈沖多普勒截擊雷達能抑制地（海）面雜波，提取動目標信息，具有下視能力，裝備這種雷達的殲擊機能對低空、超低空目標實施攻擊。較先進的截擊雷達能邊搜索邊跟蹤,即對一定空域搜索的同時,還能跟蹤多個目標。有的截擊雷達還具有多種功能，既能用于對空中目標的攔截,也能用于對地（海）面目標的攻擊。(見彩圖) 機載雷達②　轟炸雷達，主要用來為瞄準轟炸、制導空地導彈和領航提供目標信息。它可單獨工作，也可與光學瞄準具、計算機配合使用，構成轟炸瞄準系統。轟炸雷達按搜索方式可分為前視和環視（亦稱全景）兩類。前視雷達的天線波束指向載機前下方，在一個扇形地區內搜索。環視雷達的天線波束成扇形，指向載機下方作圓周搜索（圖 1）。它有搜索和瞄準兩種工作狀態。搜索時，天線作圓周掃瞄，當顯示器畫面上目標進入瞄準區時,雷達轉入瞄準狀態,將測得的目標數據送到計算裝置，會同其他參數標出投彈點并顯示在顯示器上。當目標信號與投彈標志重合時，發出投彈指令,實現自動轟炸。轟炸雷達的作用距離一般為150～300公里，方位分辨力約為1°～3°。 機載雷達③　空中偵察與地形顯示雷達，用于提供地（海）面固定目標和移動目標的位置和地形資料。它通常是一種側視雷達，具有很高的分辨力。其天線安裝在機身兩側，波束指向載機左右下方并垂直于航線，隨載機飛行向前掃瞄（圖 2）。側視雷達分為真實口徑側視雷達和合成孔徑側視雷達兩類。真實口徑側視雷達的天線沿機身縱向長達8～10米,在飛機機身兩側形成很窄的波束，分辨力較全景雷達高10倍左右。合成孔徑側視雷達的天線實際尺寸并不大，但它利用載機的前進運動，通過對相干信號的存儲和處理，可獲得有效長度為幾公里的天線孔徑，從而極大地提高了雷達的分辨力（可達幾米）。由這種雷達獲得的地形圖，其清晰度與航空照相的效果相接近。側視雷達能晝夜進行空中偵察和地形顯示，可在不飛越對方陣地的情況下偵察到對方縱深一二百公里內的目標。 機載雷達④　航行雷達，用于觀測載機前方的氣象狀況、空中目標和地形地物，保障飛機準確航行和飛行安全。有一類專門用來保障飛機低空、超低空飛行安全的航行雷達，叫地形跟隨雷達和地物回避雷達，通常裝在執行低空突防任務的飛機上。地形跟隨雷達與計算機和飛行控制系統配合，控制飛行高度隨地形起伏變化，使飛機始終保持一定的安全高度。地物回避雷達為飛行員顯示選定高度上地面障礙物的分布情況，提供回避信號，使飛機繞過障礙物，保證飛行安全。利用工作轉換開關，上述兩種雷達可以交替使用。還有一種專門用于測定載機的偏流角和地速的航行雷達，稱為多普勒導航雷達，可提供導航和轟炸所需數據，通常裝在轟炸機和運輸機上。 樓主說得太籠統，據我所知，有以下幾種
一種是告警雷達，屬于電子戰裝備，主要用途是對敵方的雷達掃描信號進行捕捉和告警。我知道的型號有兩伊戰爭時期的“謝烈娜3型”。
一種是軍民兩用的二次雷達應答器，也可以算是雷達系統的一個部分，主要用途是顯示自身位置，多用于領航。
一種是預警機上的機載雷達，這個應該是準確的“機載雷達”。用途是偵查，原理是雷達海拔越高掃描的范圍就越廣。 按裝在各式飛機上的雷達，用以探測目標……

3、機載預警雷達的技術原理

機載預警（AEW）雷達的目標探測原理和技術難點
1. 預警機系統由載機與飛行保障分系統、任務電子分系統和地面保障分系統三部分組成。任務電子分系統是以下八個分系統的總稱，即
監視雷達分系統
數據處理與顯控分系統
任務軟件分系統
電子偵察（ESM）和通信偵察（CSM）分系統
導航分系統
通信分系統
二次雷達分系統
自衛電子分系統
其中，監視雷達是整個預警機系統的最主要傳感器，預警機的絕大部分功能都依靠監視雷達提供的信息來完成。
2. 眾所周知，由于受到地球曲率和地形遮擋的影響，地面雷達存在低空探測盲區。如果僅考慮地球曲率的影響，雷達視距Rmax與天線高度ha、目標飛行高度ht之間存在如下關系：
（米）
假設巡航導彈在海上的飛行高度為10米，速度為1馬赫，雷達天線架高到100米，可算出雷達視距為54公里，只能得到最多2.7分鐘的預警時間。因此，架高天線不僅無法從根本上解決岸/?；走_的低空探測盲區問題，而且會嚴重影響雷達的機動能力。為此，把地面/艦載預警雷達搬到飛機、氣球等升空平臺上是必然的選擇。
3. 將雷達從地面和艦上搬到高速運動的飛機上，不僅使雷達的體積、重量與天線形式受載機的容積、載荷與天線安裝條件的限制，而且導致AEW雷達的雜波環境具有以下特色：
雷達對低空和海面目標是下視方式觀察，目標背景上有地面或不平靜海面產生的強反射雜波，雜波功率遠遠大于目標回波功率。只有在很平靜的海面上，雷達波以較小的角度照射時，海面呈鏡面反射，基本不產生后向散射雜波；
雷達隨載機一起高速運動，使得地/海雜波即使是由固定地物產生的，仍有多普勒頻移 。其中，v是載機的飛行速度，是雷達發射信號波長，是雷達波的指向與載機航向的夾角。根據多普勒頻移公式，由于與載機航向的夾角不同，波束中心與波束邊緣的雜波譜會有差異，這就形成了雜波多普勒頻譜的一定寬度。
4. AEW雷達天線的主瓣和旁瓣照射到地/海面都會產生雜波。常見的機載雷達下視雜波譜與目標回波信號多普勒譜分布情況如下圖：
從圖中可以看出，當目標回波從天線主瓣進入時，只要目標與載機有相對運動速度（目標的多普勒頻率不與高度線雜波重合），而且此速度值又與天線主瓣雜波的相對速度不重合，則仍有可能通過頻率濾波分離和提取目標回波。AEW雷達就是通過這一基本原理實現下視情況下的目標檢測的。
5. AEW雷達必須采用多種工作體制，以適應不同的目標類型及所處的雜波環境：
當目標的距離大于雷達的地平線距離時，目標回波的時延大于任何地/海面雜波時延，此時AEW雷達可以采用與地面警戒雷達一致的低重頻脈沖體制，通過簡單地設置距離波門達到雜波抑制的目的。
當目標的距離小于雷達的地平線距離時，除雷達主瓣不觸及地/海面的仰視工作方式，和目標背景為平靜水面兩種特殊情況外，目標回波與強雜波在時域重疊，只能依靠頻域濾波實現雜波抑制，也就是必須采用脈沖多普勒（PD）體制。
當目標的距離小于雷達的地平線距離時，對于海面運動速度較低，而雷達散射截面積（RCS）又很大的艦船，由于海雜波相對地雜波較弱，AEW雷達一般采用普通低重頻脈沖體制。為了提高積累后的信雜比，常采用載頻捷變實現脈沖間海雜波的去相關。
6. 地平線距離內的飛機、巡航導彈等各類飛行器的探測是AEW雷達面臨的主要任務，因此，PD體制是AEW雷達的最主要工作模式。PD模式可根據采用的脈沖重復頻率（PRF）的高低分為低重頻、中重頻和高重頻三種類型，它們在構成上和技術上都有差異。
7. 低重頻PD體制的脈沖重復周期T（=1/RPF）對應的距離Rt（=cT/2）大于雷達的最大作用距離Rm。低重頻PD體制的特點是：目標回波時延對應目標的真實距離，不存在距離模糊，但目標回波的多普勒頻率會出現以RPF為周期的模糊，產生速度模糊。當目標的模糊多普勒頻率落在主瓣雜波頻譜范圍內時，為了抑制主瓣雜波設置的頻率濾波器也會濾除目標回波，使得目標被主瓣雜波遮擋。為了消除速度模糊和主瓣雜波遮擋，低重頻PD模式必須采用3個以上不同的PRF順序工作。E-2C的監視雷達就是采用低重頻PD體制。
低重頻PD體制優缺點
低重頻PD體制的主要優點
距離上不模糊，測定目標距離只需一次PRF；
由高度線雜波與旁瓣雜波組成的近距離雜波不干擾中遠距離上的目標檢測，可以降低雷達系統對天線旁瓣電平的要求。E-2C雷達天線的旁瓣電平平均值為-35dB；
對近距離回波（包括雜波和目標）可在接收機前端采用靈敏度-時間控制（STC）電路抑制其幅度值，從而降低回波的動態范圍，既便于后續的數字處理，又減少了近距離強雜波引起的虛警。
低重頻PD體制的主要缺點
一般需采用脈沖壓縮技術，以便在有限的峰值發射功率下，用低重頻仍能得到足夠的平均發射功率，滿足雷達探測威力的需要；
頻率上嚴重模糊。測定目標徑向速度必須有幾個不同的PRF。同時，旁瓣雜波譜寬度遠大于PRF，旁瓣雜波在頻域上多重疊加，雖然近距離旁瓣雜波不干擾中遠距離目標的檢測，但對近距離的巡航導彈之類的小RCS目標的檢測會帶來較大影響；
主瓣雜波可能遮擋目標，當PRF由雷達的威力決定以后，遮擋概率與主瓣雜波譜寬度成正比，當遮擋概率很高時，即使使用幾個不同的PRF也可能導致雷達無法正常工作。因此，根據多普勒頻率的表達式，作用距離很遠的機載低重頻PD雷達要求采用飛行速度較低的載機并工作在較低的頻段，E-2C正是如此；
低速運動的地面車輛目標會出現在頻域全周期內，不能用簡單的方法濾除，會對陸上飛行器的檢測帶來大量的虛警。因此，低重頻PD體制不適宜機載雷達對地工作。盡管采用了一些補救措施，E-2C的對地觀測性能仍然不佳就是這個道理。
高重頻PD體制的RPF大于所有目標和雜波的多普勒頻率。因此頻域上不存在模糊，但由于脈沖重復周期T對應的距離Rt遠小于雷達的最大作用距離Rm，目標與雜波在距離上都是模糊的。同時，由于雷達在發射脈沖時不能接收信號，當目標距離對應的時延正好是脈沖重復周期的整數倍時，雷達接收不到目標回波，導致大量的探測盲區。為了解距離模糊和消除探測盲區，高重頻PD雷達也必須采用3個以上的PRF。E-3預警機的監視雷達對地工作模式就是采用高重頻PD體制。
高重頻PD體制優缺點
⑴高重頻PD體制的主要優點：
一般不需要采用脈沖壓縮技術提高探測威力；
存在無雜波區，對高徑向速度目標的檢測極為有利；
頻域上目標回波落在主瓣雜波內被遮擋的概率很低；
地面低速車輛目標只出現在高度雜波或主瓣雜波峰值附近，很容易濾除，不會形成假目標干擾。因此，高重頻PD體制適合機載雷達對地工作。
⑵高重頻PD體制的主要缺點：
由于距離上嚴重模糊，由旁瓣進入的近距離強雜波多次疊加，使得旁瓣雜波譜電平較高，目標徑向速度不很高時會落在旁瓣雜波區，對檢測不利。因此，機載高重頻PD雷達對從后半球跟進的目標探測距離較小。為了提高旁瓣雜波區的目標檢測性能，要求雷達天線的旁瓣電平很低。E-3雷達天線的旁瓣電平平均值達到了-60dB；
由于距離上的多次重疊，無論是主瓣雜波電平還是旁瓣雜波電平都比較高，如發射機的頻率穩定度不高，則導致整個雜波譜擴散，嚴重影響目標檢測。高重頻PD對發射機的頻率穩定度提出了嚴格要求；
由于距離模糊的存在，不能象低重頻PD雷達那樣在接收機前端采用STC電路抑制近距離強雜波，因此要求接收機和后續數字處理電路須有很大的動態范圍；
為了解距離模糊和消除探測盲區，必須把發射脈沖串分成不同PRF的組，每組脈沖發射后，要等到雷達作用距離最遠處的目標回波到達后才能進行頻譜分析與濾波處理，信號處理器須將遠距離回波未達到前的若干周期切除，在這些周期中的發射脈沖對信號檢測是不起作用的，稱之為填充脈沖。這些周期稱為雜波暫態時間。存在填充脈沖或雜波暫態時間是高重頻PD雷達信號處理中的一項檢測損失。
中重頻PD體制的PRF介于低重頻體制和高重頻體制之間，既存在距離模糊又存在速度模糊，同樣必須通過變PRF解距離模糊和速度模糊，并避免目標回波信號在時域被發射脈沖遮擋和在頻域被主雜波遮擋。中重頻PD體制的突出特點是對各種方向進入的目標都基本具有同樣的探測威力，優缺點是低重頻和高重頻PD體制的折中。英國曾研制的“獵迷”預警機雷達就采用中重頻PD體制。
AEW雷達測高原理
預警機承擔空中預警與指揮任務，需要測定目標的三維坐標。AEW雷達安裝在飛機上，天線的高度尺寸受到限制，在測定目標高度上比地面三坐標雷達有更多的技術難點。AEW雷達的測高方法有兩種，一種是測出目標相對載機的仰角，然后用載機慣導系統（INS）提供的導航數據計算目標的高度Ht：
其中，H是載機高度，Rt是目標距離，是目標相對載機的仰角，是載機飛行中的傾斜角，Re是考慮電磁波折射效應后的等效地球半徑，通常等于地球實際半徑的4/3倍，約為8500km。
測定目標相對仰角的方法有：
①掃描測角。
通過控制天線振子間的相位使雷達波束在仰角上掃描，用最大回波法測定目標的仰角。E-3預警機的雷達采用這種測角方法，其測角均方誤差約為俯仰波束寬度的1/10，精度不高，但當所引導的戰斗機配備有較大探測威力（例如大于50km）的機載雷達時，這一誤差對應于戰斗機雷達的仰角誤差在2以內，戰斗機雷達仍能據此迅速截獲目標。
②單脈沖測角。
仰角上同時采用多個接收波束及相應接收通道，通過比較相鄰通道收到的目標回波信號幅度測定目標仰角。A-50和“獵迷”都采用單脈沖測角，其測角均方誤差約為俯仰波束寬度的1/20左右，比掃描測角提高了一倍，付出的代價是天線和接收系統都增加了復雜性。
這些測角方法的精度都依賴于雷達的仰角波束寬度，因此，在天線高度受限的情況下，采用較高的工作頻率（如E-3系列預警機的S波段）可望獲得較高的測高精度。
兩種測定目標相對仰角的方法在測試低空目標的仰角時，都會因地/海面的多徑反射干擾而失效，而低空目標又是預警機的重點探測對象，這是AEW雷達測高的主要難點。利用直射波與地/海面反射波在時延上的差異屏蔽反射波，可一定程度地消除多徑干擾對低空目標仰角測量的影響。
AEW雷達工作在較低頻段時，由于仰角波束寬度大而不能采用上述兩種方法較精確地測定目標仰角，此時可利用直射回波與地/海面的一次反射回波之間的距離差測定目標高度。該方法要求反射回波幅度較強，能與直射回波同樣被檢測到，這只有在反射面是較為理想的平靜海面或平坦地面才有可能。E-2C預警機的雷達工作在UHF波段，只能采用這種方法測定目標高度，在高海情條件下基本不具備測高功能。
AEW雷達必須根據自身特點，并根據所需探測目標及其所處的雜波環境的不同，有針對性地選取工作模式。以E-3預警機的AN/APY-1/2雷達為例，它將監視空域劃分為32個扇區，每個扇區有7種工作模式可供選擇，即：脈沖多普勒仰角不掃描工作方式、脈沖多普勒仰角掃描工作方式、超視距工作方式、對海工作方式、無源搜索工作方式、測試和維護工作方式、備份備用工作方式。
低空小RCS目標的檢測
AEW雷達天線一般安裝在機身的上部，由于受到機身的遮擋，在機腹下存在很大的低空探測盲區，對巡航導彈和隱身飛機等小RCS目標也必須在較遠的距離上完成探測，為此，必須盡可能增大雷達發射信號的功率孔徑積，但受到飛機載荷的限制。天線面積的限制是顯而易見的。雷達發射機的平均功率與發射機重量、耗電基本上成線性關系，因此，飛機載荷與供電能力限制了發射機的功率水平。即使雷達的發射信號功率孔徑積足夠大，巡航導彈和隱身飛機也可能因與雷達的相對速度較小而在頻譜上落入旁瓣雜波區而無法發現。為了彌補現有預警機對巡航導彈和隱身飛機低空探測能力的不足，很多國家正在研制氣球載預警雷達。
AEW雷達設計難題
相對地面情報雷達和普通機載PD雷達，AEW雷達的探測空域更廣，需要同時掌握的目標批次更多，對雷達系統設計帶來很多難題：
①分辨力與測量精度要求高。從多目標分辨的角度考慮，AEW雷達的距離和角度分辨力越高越好。但是，從有效收集目標回波能量增大探測距離的角度考慮，距離分辨率不能小于目標的距離向尺寸與波束駐留時間內目標可能移動的距離之和。經論證，對常規軍事目標，AEW雷達的距離分辨率一般選為50~100m；角度分辨力受到天線尺寸的嚴格限制，而且對于方位向機械掃描天線，方位波束寬度太小不利于目標回波能量的收集，影響探測距離。折中需要與可能，AEW雷達的方位波束寬度約為1~3，俯仰波束寬度約為5~10。
②數據率要求高。雖然E-2和E-3系列預警機的雷達天線都象地面情報雷達一樣，采用6轉/分鐘的方位向掃描工作方式，數據率為6次/分鐘，但從監視和引導現代高機動性戰斗機作戰的角度考慮，數據率最好是12~15次/分鐘，這一要求只有將來AEW雷達采用有源相控陣天線時才能達到。
③數據處理與顯控更加復雜。AEW雷達的數據處理系統不僅要象地面警戒雷達一樣完成目標位置參數計算、目標航跡關聯和與二次雷達的信息融合等任務，還要接受電子偵察分系統與通信偵察分系統截獲的情報，完成目標屬性的分類和編目，并根據預先掌握的敵我雙方武器系統的性能參數和制定的戰術方案，實時引導我機遂行攔截或攻擊。雖然單純從當前計算機的處理能力來看，達到很大的數據處理容量和很快的數據速度都不是問題，但預警機的工作模式繁多，每個操縱員的能力有限，而預警機的載荷又決定了不可能設置太多的顯控席位，使得預警機能夠跟蹤和引導的目標批次受到限制。
AEW雷達的不足
相對地面警戒引導雷達和普通機載PD雷達，AEW雷達的目標自動檢測與恒虛警率（CFAR）處理難度更大。主要原因有三個方面：首先，AEW雷達具有多種工作模式，必須針對每種工作模式設計不同的CFAR處理方法；其次，AEW雷達覆蓋空域廣，雷達時刻處于運動狀態，使得地/海雜波的動態范圍很大，統計特性變化快且難以準確建模；第三，AEW雷達需要同時掌握的目標批次多，CFAR處理需要考慮數目不定的多目標干擾。
AEW雷達的地面運動目標濾除
在交通發達地域（例如城市和高速公路），地面存在大量RCS較大的運動目標，如汽車、火車等，其速度可高達40~50米/秒，對存在速度模糊的中、低重頻AEW雷達，這些地面運動目標形成的假目標數量可達成千上萬，從而使數據處理器無法對真實目標跟蹤形成航跡，如果不采取措施濾除地面運動目標，中、低重頻AEW雷達的對地觀測性能將大受影響。
AEW雷達的抗干擾措施
鑒于預警機在對空對海監視雷達網中的重要地位，AEW雷達必須具備很強的抗干擾能力，才能在現代電子戰條件下保持遂行作戰任務。雷達的抗干擾能力包括兩個方面：一是雷達本身的發射功率強度與分辨力水平；二是雷達具備的抗干擾技術措施。
AEW雷達從探測能力要求出發，通常具有很大的發射功率電平，E-3預警機雷達發射機的峰值功率達到兆瓦級，這是提高抗干擾能力的有利基礎；
AEW雷達采用PD體制，具有普通脈沖雷達所沒有的高多普勒頻率分辨力，不僅能夠濾除目標信號譜線所在濾波器帶寬以外的噪聲和有源干擾，還能夠濾除運動速度上有差異的消極干擾（如箔條、角反射體等）；
AEW雷達不僅從減小地/海雜波的要求出發，在設計上使用了較低或超低副瓣天線，而且象地面/艦載情報雷達一樣，具備脈間和脈組頻率捷變能力，使其具備很強的抗有源干擾的能力；
為了對抗應答式欺騙干擾，AEW雷達采取了重頻跳變和旁瓣消隱技術。重頻跳變是AEW雷達為了解距離和速度模糊必須具備的。AEW雷達為了抑制從旁瓣進入的分立強雜波，增設了一個低增益全向輔助天線和一個輔助接收通道，這也使AEW雷達兼有了抑制從旁瓣進入的應答式欺騙干擾的能力；
反輻射導彈的導引頭也是以接收雷達的旁瓣輻射來截獲雷達，并且要鎖定在雷達的載頻和重頻上。因此，AEW雷達采用的超低副瓣、捷變頻和重頻跳變也都是抗反輻射導彈的措施。

4、機載雷達告警系統工作原理是什么?

目前戰斗機上一般都裝有雷達告警裝置。雷達的基本工作原理是發射電磁波，經目標反射后由雷達接收機接受，從而獲得目標的位置信息。而雷達告警裝置則直接接收對方雷達發射的電磁波，從而判斷出對方雷達的位置。假設有雷達A和雷達告警機B，從A到B距離為s，再從B反射到A?？偩嚯x為2s，所以雷達告警機B接收到的信號比雷達A接收到的反射信號要強。一般情況下，雷達告警機的探測距離是雷達探測距離的1.3～1.5倍。所以，在空戰中首先打開雷達搜索的戰斗機總是容易先暴露。為了保持電磁靜默，戰斗機在空戰中一般不開本機雷達，而是依靠地面雷達、預警機雷達或其它戰斗機的雷達來指示目標，與目標接近到一定程度之后(根據戰術需要而定)才打開雷達。因為地面雷達在使用上的前述缺陷，所以預警機成為提供空情保障的首選。 機載雷達是空中武器系統的重要組成部分，它的技術水平決定了軍用飛機的作戰性能，對國防具有重要的戰略意義，機載雷達技術在國民經濟領域也有很強的應用價值。
本書重點討論了機載預警雷達和機載火控雷達的相關技術，全書分為三部分。第一部分討論機載雷達的基本理論，包括工作體制和原理、信號頻譜分析、雜波模型和計算、波形選擇和信號處理。第二部分討論機載預警雷達的性能指標要求、主要參數設計，以及脈沖多普勒與相控陣兩種體制下的具體設計問題。第三部分討論機載火控雷達的戰術技術指標要求、主要工作方式，以及脈沖多普勒與相控陣兩種體制下的具體設計問題 飛機被雷達掃描時，照到飛機上的雷達波能量較少，而且是來回掃描的。飛機上的雷達告警系統接受到飛機表面的雷達告警天線接受到的雷達波，會提示飛行員某個方向有雷達掃描。當飛機被雷達鎖定時，鎖定需要雷達集中能量照射飛機。飛機的告警天線會接受到連續的強烈的雷達波照射。告警系統就會報警。提示飛機被鎖定。紅外鎖定因為是完全的被動原理。被鎖定的飛機沒有辦法得知自己被鎖定。先進的飛機有全向紅外接近告警。告訴飛行員可能有高速接近的物體，可能是導彈。 一般都靠藍調系統來預警或是熱成像技術 靠藍調系統來預警或是熱成像技術

5、機載激光雷達數據誤差源分析方法

機載激光雷達系統是一個復雜的多傳感器集成系統，其精度受到系統內各個組成部分的共同影響，因此LiDAR系統的誤差源很多，也很復雜。一般而言，機載LiDAR數據與其他空間數據一樣存在三種類型誤差：粗差、隨機誤差、系統誤差。

一、量測誤差

1、激光測距誤差

激光測距儀是LiDAR系統最重要的核心設備，激光測距受到多種因素的影響，主要有三類：① 測距儀引起的觀測誤差。激光測距的每一個工作過程都會帶來一定的誤差，但起主要作用的是電子光學電路對經過地面反射和空間傳播后的不規則激光回波信號進行處理、估計和時間測量帶來的誤差，分別有時延估計誤差和時間測量誤差兩類。② 大氣折射誤差。激光在穿透大氣時，同GPS 信號一樣也會受到大氣(對流層) 折射誤差的影響，其影響程度取決于激光脈沖的波長。③ 地物目標引起的誤差。激光脈沖信號發射到地面時，由于地表物理特征的不同而產生不同的反射。當信號發生漫反射時大量反射信號被接收，會形成較大的接收噪聲；當信號發射到光滑物體表面便形成鏡面反射，可能會造成激光測距信號“丟失”；

2、 DGPS定位誤差

DGPS的定位誤差是影響激光腳點精度的主要因素，GPS 動態定位誤差主要包括衛星軌道誤差、衛星鐘差、接收機鐘差、多路徑效應、天線相位中心不穩定外，還有衛星星座、觀測噪聲、整周模糊度的求解正確與否等，盡管GPS 定位誤差較明顯，但它隨著觀測環境的變化而不斷變化，不容易消除或者模型化。為削弱GPS 定位誤差的影響，通常采用的方法是在測區內建立多個分布比較均勻的基準站，保證GPS 動態定位計算時離基準站不會太遠。

3、姿態量測誤差

姿態測量誤差是影響機載LiDAR 系統定位精度的因素之一。在機載LiDAR 系統中，通過將剛體IMU 與激光掃描儀進行連接，兩者的姿態可以說是完全一致的。IMU 姿態測量的精度會受到加速度計比例誤差、速度計常數誤差、隨機漂移、陀螺各種系統漂移等因素的影響，其姿態測量的精度必然會影響到直接定位的結果。目前，在國內民用INS 系統的精度水平為：航偏0.1、側滾和俯仰0.05°，采用GPS/INS 組合的精度水平為 0.03°；國外先進的GPS/INS組合的精度水平為：航偏0.01°、側滾和俯仰0.005°。

4、掃描角誤差

掃描角誤差是指由于安裝、設計等原因使得掃描系統轉軸方向偏離了理想狀態，使得掃描角的起始角度不為零，這是固定的，可以在出廠時測定；掃描電機的非勻速旋轉以及掃描鏡的震動等也會給掃描角帶來誤差；此外，扭矩誤差的存在也使得實際掃描角與預計的掃描角不一樣。這些都會給計算結果帶來誤差。

二、硬件安置誤差

1、偏心距誤差

偏心距誤差是各儀器坐標系之間的平移誤差。由于各設備具有不同的坐標系中心，需要在安置后對各個設備位置的相互關系進行精確的測定，觀測值會存在一定的誤差。一般來說，這種誤差在數據解算時都進行了消除，帶來的影響不大。偏心距誤差主要是GPS接收機天線中心到激光束在掃描鏡上發射點的距離的量測誤差。

2、安置角誤差

儀器安置時產生的誤差，主要是指非掃描狀態下，由于安裝而造成的激光束偏離機下點的系統誤差航偏誤差、俯仰誤差、側滾誤差圖片。機載LiDAR 系統中，IMU 與激光掃描儀緊密固聯，安裝時盡量保證IMU 各軸與激光掃描儀系統的各軸指向精確平行，但實際上安裝后IMU 各軸指向與激光掃描儀的各軸指向間有一個微小的角度差，即偏心角，也稱安置角，在實際生產中，飛機落地時的劇烈震動可能造成儀器的移位，并對數據造成干擾。因此，必須研究其形成機理、影響規律，并做出準確的補償。偏心角在實際應用中必須檢校、精確測定偏心角的大小，并在各種轉換中考慮該值，才能把IMU 記錄的姿態數據轉化為可用于攝影測量生產的精確外方位元素，尤其在機載LiDAR 這種直接對地定位的高精度應用中尤為重要。

3、角度步進誤差

角度步進誤差是角度記錄裝置在記錄角度變化時產生的誤差，一般在出廠時進行校正。

4、扭矩誤差

如果將掃描鏡視為剛體，在旋轉和擺動時由于慣性其轉動的實際角度必然會與預期的(記錄裝置記錄值)角度不一樣，這就是扭矩誤差。其與掃描鏡旋轉軸的彈性和機械性能有關，在掃描航帶的邊緣，掃描鏡在最大加速度時，其實際的鏡面位置和編碼器計算位置有細微差別；而在航帶中心，無扭矩誤差，因為此時加速度為零。

三、數據處理誤差

1、時間同步誤差

機載LiDAR 系統由POS以及激光掃描系統組成，它們是各自獨立的系統設備，具有不同的時間記錄裝置，這些時間相互獨立。為了確定一個激光點的三維坐標，必須保證激光發射的位置、姿態以及測距值是同一時刻的觀測值，如果存在時間偏差，或不能精確地確定這一偏差，就會造成點位的誤差。而且這種誤差是變化的，會隨著相關量測的變化率的增加而增加。例如，飛機平穩飛行時，測距和測姿之間時間偏差的影響很小，這時，姿態角一般保持不變或者變化很??；而當飛行不平穩時，時間的偏差就會對激光點的量測誤差造成很大影響。

2、內插誤差

內插誤差是由于激光掃描測距系統與POS系統有不同的數據記錄(采樣)頻率引起的。一般而言，激光掃描測距系統的頻率最高，可達150kHz；IMU次之，200Hz左右；DGPS 的頻率最低，只有20Hz左右。因此，要想得到每個激光腳點的位置和姿態，就必須對POS數據進行內插。顯然，這樣會帶來內插誤差。

3、坐標轉換誤差

機載LiDAR系統得到的數據是基于WGS-84 坐標系的。而測量的目的一般都是為了工程服務，需要將激光腳點的坐標轉換到當地坐標系統中，而由于高程異常的影響，這一過程也會出現誤差，這就是坐標轉換誤差。

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