《電子技術(shù)應用》
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一種機載詢問機波束指向偏差修正算法
電子技術(shù)應用
馬亞東，趙光磊，魯衛(wèi)紅
中國電子科技集團公司第二十七研究所
摘要： 針對在一次雷達方位牽引條件下使用的機載敵我識別詢問機，載機轉(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誤差影響程度進行了仿真分析，指出載機轉(zhuǎn)彎時，若按照雷達的指示方位設置敵我識別詢問機波束指向，波束不能夠?qū)誓繕?。提出了一種機載詢問機的波束指向偏差修正算法，修正了敵我識別詢問機波束指向并進行了仿真驗證。仿真結(jié)果表明：所提出的修正算法能夠使敵我識別詢問機在載機轉(zhuǎn)彎段維持高指向精度，促進了機載敵我識別/二次雷達系統(tǒng)的發(fā)展。
中圖分類號：TN958.96 文獻標志碼：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. 一種機載詢問機波束指向偏差修正算法[J]. 電子技術(shù)應用，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)代預警機通常采用集空中預警、指揮引導、電子偵察、機載導航、數(shù)據(jù)處理對抗系統(tǒng)于一體的“多元一體”綜合化設計，從以雷達探測為主體逐步向多傳感器協(xié)同工作，從空中探測平臺逐步向指揮引導平臺發(fā)展[1-2]。在眾多的傳感器中，機載敵我識別/二次雷達(IFF/SSR)系統(tǒng)是機載任務電子系統(tǒng)的重要組成部分，主要為了完成對目標的屬性識別。敵我識別系統(tǒng)主要由詢問機和應答機組成，詢問機以特定的頻率發(fā)射詢問信號，目標飛機/艦艇的應答機接收詢問信號后，以另一個預定頻率自動發(fā)射應答信號。詢問機接收的應答信號經(jīng)預處理、變頻、解密、解碼后實現(xiàn)敵我屬性判別和顯示[3-4]。隨著技術(shù)發(fā)展，機載敵我識別/二次雷達系統(tǒng)通過跳頻、擴頻技術(shù)逐步克服了傳統(tǒng)敵我識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行數(shù)據(jù)融合，大大提高了對目標屬性判別的準確性[5]。

在實際使用過程中，由于預警雷達探測距離通常要遠于IFF/SSR距離，為了增加詢問識別距離，盡快掌握屬性態(tài)勢，且一次雷達探測方位較高，可采用一次雷達通過方位牽引IFF/SSR分系統(tǒng)對重點方位、重點目標進行詢問的方式進行，在這種使用場景下，通過一次雷達提供的目標方位角設置波束指向，向目標發(fā)射詢問信號，并接收目標應答信號完成敵我識別。

在某型預警機試飛試驗過程中，發(fā)現(xiàn)當載機水平飛行時，按照雷達的指示方位設置敵我識別詢問機波束指向，波束能夠?qū)誓繕?，完成屬性識別工作；載機轉(zhuǎn)彎段出現(xiàn)敵我識別概率下降的問題。采用測試模式進行進一步觀察，載機以跑道型航線飛行，機載詢問機在一次雷達方位牽引詢問方式進行周期性詢問，數(shù)據(jù)采集過程覆蓋飛行全程，經(jīng)事后統(tǒng)計分析，載機轉(zhuǎn)彎段存在無應答情況，當載機大橫滾轉(zhuǎn)彎時，敵我識別失敗次數(shù)明顯增多，目標敵我識別成功率下降尤為明顯。

有學者指出目標機做戰(zhàn)術(shù)機動時會在一定程度上遮擋應答機天線，造成無法完成有效應答，從而降低識別成功率，本文所述觀測過程目標機無大機動過程，該問題不在本文的討論范圍。文獻[6]、文獻[7]指出目標起伏對一次雷達發(fā)現(xiàn)概率、探測威力及探測精度有一定影響，結(jié)合試飛情況，預警雷達一次雷達測向精度較高，且在載機轉(zhuǎn)彎段也能保持較高測向精度，一般能夠保證在0.5°以下，不會造成一次雷達測向誤差過大引起波束不能夠有效覆蓋目標的問題。

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

本文通過對問題進行分析，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償方法并進行了仿真驗證，有助于明晰問題原因，促進IFF/SSR設備改進。


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作者信息：

馬亞東，趙光磊，魯衛(wèi)紅

（中國電子科技集團公司第二十七研究所，河南 鄭州450000）


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