《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種機(jī)載詢問機(jī)波束指向偏差修正算法
電子技術(shù)應(yīng)用
馬亞東,，趙光磊,，魯衛(wèi)紅
中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所
摘要： 針對(duì)在一次雷達(dá)方位牽引條件下使用的機(jī)載敵我識(shí)別詢問機(jī)，載機(jī)轉(zhuǎn)彎段存在波束指向偏差大的問題,，深入分析了誤差來源并對(duì)誤差影響程度進(jìn)行了仿真分析,，指出載機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí),，若按照雷達(dá)的指示方位設(shè)置敵我識(shí)別詢問機(jī)波束指向，波束不能夠?qū)?zhǔn)目標(biāo),。提出了一種機(jī)載詢問機(jī)的波束指向偏差修正算法,，修正了敵我識(shí)別詢問機(jī)波束指向并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明：所提出的修正算法能夠使敵我識(shí)別詢問機(jī)在載機(jī)轉(zhuǎn)彎段維持高指向精度,，促進(jìn)了機(jī)載敵我識(shí)別/二次雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展,。
中圖分類號(hào)：TN958.96 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245060
中文引用格式： 馬亞東，趙光磊,，魯衛(wèi)紅. 一種機(jī)載詢問機(jī)波束指向偏差修正算法[J]. 電子技術(shù)應(yīng)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.
A beam pointing deviation correction algorithm for airborne interrogators
Ma Yadong,，Zhao Guanglei,，Lu Weihong
The 27th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation
Abstract： For the airborne identification friend or foe (IFF) interrogator used under radar azimuth traction condition, there is an issue of large beam pointing deviation during the aircraft turn section. In this paper, the deviation source is deeply analyzed and the impact degree of the error is simulated, it points out that the beam of the IFF interrogator cannot able to be aligned with the target if the beam pointing is set according to the indicated direction of the radar. In this paper, a beam pointing deviation correction algorithm for airborne interrogators is proposed, which corrects the IFF interrogator’s beam pointing, and simulation verification is carried out. The simulation results show that the correction algorithm proposed in this paper provides the capability for maintaining high direction accuracy of the IFF interrogator during the aircraft turn section, and promotes the development of the airborne IFF/SSR system.
Key words : airborne interrogator；aircraft turning,；beam pointing,；error correction

引言

現(xiàn)代預(yù)警機(jī)通常采用集空中預(yù)警、指揮引導(dǎo),、電子偵察,、機(jī)載導(dǎo)航、數(shù)據(jù)處理對(duì)抗系統(tǒng)于一體的“多元一體”綜合化設(shè)計(jì),，從以雷達(dá)探測(cè)為主體逐步向多傳感器協(xié)同工作,，從空中探測(cè)平臺(tái)逐步向指揮引導(dǎo)平臺(tái)發(fā)展[1-2]。在眾多的傳感器中,，機(jī)載敵我識(shí)別/二次雷達(dá)(IFF/SSR)系統(tǒng)是機(jī)載任務(wù)電子系統(tǒng)的重要組成部分,，主要為了完成對(duì)目標(biāo)的屬性識(shí)別。敵我識(shí)別系統(tǒng)主要由詢問機(jī)和應(yīng)答機(jī)組成,，詢問機(jī)以特定的頻率發(fā)射詢問信號(hào),，目標(biāo)飛機(jī)/艦艇的應(yīng)答機(jī)接收詢問信號(hào)后，以另一個(gè)預(yù)定頻率自動(dòng)發(fā)射應(yīng)答信號(hào),。詢問機(jī)接收的應(yīng)答信號(hào)經(jīng)預(yù)處理,、變頻、解密,、解碼后實(shí)現(xiàn)敵我屬性判別和顯示[3-4],。隨著技術(shù)發(fā)展,，機(jī)載敵我識(shí)別/二次雷達(dá)系統(tǒng)通過跳頻,、擴(kuò)頻技術(shù)逐步克服了傳統(tǒng)敵我識(shí)別器抗干擾能力差的缺陷；通過保密技術(shù),，保證了信息安全性,；通過將各種傳感器得到的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，大大提高了對(duì)目標(biāo)屬性判別的準(zhǔn)確性[5],。

在實(shí)際使用過程中,，由于預(yù)警雷達(dá)探測(cè)距離通常要遠(yuǎn)于IFF/SSR距離，為了增加詢問識(shí)別距離,，盡快掌握屬性態(tài)勢(shì),，且一次雷達(dá)探測(cè)方位較高，可采用一次雷達(dá)通過方位牽引IFF/SSR分系統(tǒng)對(duì)重點(diǎn)方位,、重點(diǎn)目標(biāo)進(jìn)行詢問的方式進(jìn)行,，在這種使用場(chǎng)景下,，通過一次雷達(dá)提供的目標(biāo)方位角設(shè)置波束指向，向目標(biāo)發(fā)射詢問信號(hào),，并接收目標(biāo)應(yīng)答信號(hào)完成敵我識(shí)別,。

在某型預(yù)警機(jī)試飛試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)載機(jī)水平飛行時(shí),，按照雷達(dá)的指示方位設(shè)置敵我識(shí)別詢問機(jī)波束指向,，波束能夠?qū)?zhǔn)目標(biāo)，完成屬性識(shí)別工作,；載機(jī)轉(zhuǎn)彎段出現(xiàn)敵我識(shí)別概率下降的問題,。采用測(cè)試模式進(jìn)行進(jìn)一步觀察，載機(jī)以跑道型航線飛行,，機(jī)載詢問機(jī)在一次雷達(dá)方位牽引詢問方式進(jìn)行周期性詢問,，數(shù)據(jù)采集過程覆蓋飛行全程，經(jīng)事后統(tǒng)計(jì)分析,，載機(jī)轉(zhuǎn)彎段存在無應(yīng)答情況,，當(dāng)載機(jī)大橫滾轉(zhuǎn)彎時(shí)，敵我識(shí)別失敗次數(shù)明顯增多,，目標(biāo)敵我識(shí)別成功率下降尤為明顯,。

有學(xué)者指出目標(biāo)機(jī)做戰(zhàn)術(shù)機(jī)動(dòng)時(shí)會(huì)在一定程度上遮擋應(yīng)答機(jī)天線，造成無法完成有效應(yīng)答,，從而降低識(shí)別成功率,，本文所述觀測(cè)過程目標(biāo)機(jī)無大機(jī)動(dòng)過程，該問題不在本文的討論范圍,。文獻(xiàn)[6],、文獻(xiàn)[7]指出目標(biāo)起伏對(duì)一次雷達(dá)發(fā)現(xiàn)概率、探測(cè)威力及探測(cè)精度有一定影響,，結(jié)合試飛情況,，預(yù)警雷達(dá)一次雷達(dá)測(cè)向精度較高，且在載機(jī)轉(zhuǎn)彎段也能保持較高測(cè)向精度,，一般能夠保證在0.5°以下,，不會(huì)造成一次雷達(dá)測(cè)向誤差過大引起波束不能夠有效覆蓋目標(biāo)的問題。

經(jīng)試驗(yàn)觀測(cè)及仿真分析,，本文所述問題主要是由于是由于載機(jī)轉(zhuǎn)彎段直接使用一次雷達(dá)牽引方位作為敵我識(shí)別詢問機(jī)波束指向方位在載機(jī)轉(zhuǎn)彎段存在方位偏差造成,，具體見章節(jié)1。

本文通過對(duì)問題進(jìn)行分析,，闡明了詢問波束指向偏差主要來源,，提出了波束指向誤差補(bǔ)償方法并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，有助于明晰問題原因，促進(jìn)IFF/SSR設(shè)備改進(jìn),。


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作者信息：

馬亞東,，趙光磊，魯衛(wèi)紅

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所,，河南 鄭州450000）


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