(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽合肥230088)

0 引言

天基雷达突破了机载战场监视雷达的空间限制,可以不受作战实际控制空域和国界的约束,具备大范围、全天候的监视能力,极大改善对远程低空、超低空甚至地/海运动目标的探测性能,目前受到军用和民用的广泛关注[1-2]。

脉冲重复频率(PRF)是天基雷达总体设计中一个重要的参数,而PRF设计受到很多因素的制约,例如距离模糊度、多普勒模糊度、星下点的回波和发射脉冲的遮挡等。一般天基雷达PRF设计是诸多约束相互制约的一个折中选择[3]。文献[4]指出,天基雷达采用中PRF能够获得较好的探测性能,并给出了相应算法解距离模糊和速度模糊。但是只是定性分析了设计中所考虑的因素,没有进行理论推导和仿真验证。文献[5]主要从空时自适应(STAP)杂波抑制的角度提出了天基雷达PRF设计准则。

天基雷达PRF设计中星下回波和脉冲遮挡应为首要考虑的限制因素。本文主要借助机载雷达和SAR系统中利用斑马图进行PRF设计的方法[6-7],合理地选择PRF,使得星下点回波约束在发射脉冲与有用回波信号录取窗口之间,并且观测区域有用回波信号录取窗口位于发射脉冲重复周期之间,为天基雷达PRF设计提供参考。

1 天基雷达星-地模型

在天基雷达轨道计算和覆盖区域计算中,地球要作为椭球体处理,这里为了说明其原理,假设地球为均匀球体,其半径为R,其几何关系如图1所示,O为地心,A为卫星,B为星下点,C为观测近地点,D为观测远地点。……