中文引用格式: 马亚东,赵光磊,鲁卫红. 一种机载询问机波束指向偏差修正算法[J]. 电子技术应用,2024,50(9):119-124.
英文引用格式: Ma Yadong,Zhao Guanglei,Lu Weihong. A beam pointing deviation correction algorithm for airborne interrogators[J]. Application of Electronic Technique,2024,50(9):119-124.
引言
现代预警机通常采用集空中预警、指挥引导、电子侦察、机载导航、数据处理对抗系统于一体的“多元一体”综合化设计,从以雷达探测为主体逐步向多传感器协同工作,从空中探测平台逐步向指挥引导平台发展[1-2]。在众多的传感器中,机载敌我识别/二次雷达(IFF/SSR)系统是机载任务电子系统的重要组成部分,主要为了完成对目标的属性识别。敌我识别系统主要由询问机和应答机组成,询问机以特定的频率发射询问信号,目标飞机/舰艇的应答机接收询问信号后,以另一个预定频率自动发射应答信号。询问机接收的应答信号经预处理、变频、解密、解码后实现敌我属性判别和显示[3-4]。随着技术发展,机载敌我识别/二次雷达系统通过跳频、扩频技术逐步克服了传统敌我识别器抗干扰能力差的缺陷;通过保密技术,保证了信息安全性;通过将各种传感器得到的信息进行数据融合,大大提高了对目标属性判别的准确性[5]。
在实际使用过程中,由于预警雷达探测距离通常要远于IFF/SSR距离,为了增加询问识别距离,尽快掌握属性态势,且一次雷达探测方位较高,可采用一次雷达通过方位牵引IFF/SSR分系统对重点方位、重点目标进行询问的方式进行,在这种使用场景下,通过一次雷达提供的目标方位角设置波束指向,向目标发射询问信号,并接收目标应答信号完成敌我识别。
在某型预警机试飞试验过程中,发现当载机水平飞行时,按照雷达的指示方位设置敌我识别询问机波束指向,波束能够对准目标,完成属性识别工作;载机转弯段出现敌我识别概率下降的问题。采用测试模式进行进一步观察,载机以跑道型航线飞行,机载询问机在一次雷达方位牵引询问方式进行周期性询问,数据采集过程覆盖飞行全程,经事后统计分析,载机转弯段存在无应答情况,当载机大横滚转弯时,敌我识别失败次数明显增多,目标敌我识别成功率下降尤为明显。
有学者指出目标机做战术机动时会在一定程度上遮挡应答机天线,造成无法完成有效应答,从而降低识别成功率,本文所述观测过程目标机无大机动过程,该问题不在本文的讨论范围。文献[6]、文献[7]指出目标起伏对一次雷达发现概率、探测威力及探测精度有一定影响,结合试飞情况,预警雷达一次雷达测向精度较高,且在载机转弯段也能保持较高测向精度,一般能够保证在0.5°以下,不会造成一次雷达测向误差过大引起波束不能够有效覆盖目标的问题。
经试验观测及仿真分析,本文所述问题主要是由于是由于载机转弯段直接使用一次雷达牵引方位作为敌我识别询问机波束指向方位在载机转弯段存在方位偏差造成,具体见章节1。
本文通过对问题进行分析,阐明了询问波束指向偏差主要来源,提出了波束指向误差补偿方法并进行了仿真验证,有助于明晰问题原因,促进IFF/SSR设备改进。
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作者信息:
马亚东,赵光磊,鲁卫红
(中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南 郑州450000)