基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计与仿真
2021-05-06冯玉光
毕 月,冯玉光
(海军航空大学 岸防兵学院, 山东 烟台 264001)
导弹脱靶量指的是弹与目标最小相对距离,也称为导弹命中精度,是导弹装备定型试验中最重要的硬指标之一,也是部队打靶训练中重要的判断依据[1]。我国于20世纪90年代后开始研究专用的脱靶量测量系统,成功研制了不同测量手段(光学、声学、无线电等)的专用矢量脱靶量测量系统。
在诸多脱靶量测量方法中[2-6],采用光学测量手段的测量系统需要多台设备交汇完成,前期准备复杂,数据量多导致处理压力较大,且易受能见度影响;激光雷达由于激光本身的衰减特性,受环境因素影响大,且由于波束过窄,搜索目标较为困难;脉冲雷达因其高功率需求,体型较大、重量较重,系统复杂,价格昂贵。邓桂福等[7]设计了一种基于线性调频连续波雷达体制的标量脱靶量测量系统,系统测距范围达到60 m,但系统量程较小,且标量脱靶量测量不能很好的满足导弹定型试验以及部队打靶训练的要求。
近年来,线性调频连续波(frequency modulation continuous wave,FMCW)雷达的应用获得了很大发展[8-10],随着前端单片微波集成电路(monolithic microwave integrated circuit,MMIC)和天线PCB板等硬件核心部分技术的不断成熟,以及信号处理技术的高速发展,小体积、低成本、高性能FMCW雷达的大规模商用条件已经成熟,但多用于近距、低速测量。
本文综合考虑导弹脱靶量测量的实际需求以及FMCW雷达本身在中心频率、中频带宽、发射功率、天线增益等方面的限制,设计了一种基于FMCW,利用多发多收(Multiple-input Multiple-output,MIMO)天线阵列技术、差频信号下抽设计的导弹脱靶量测量系统,并通过SystemVue仿真证明了系统的优越性[11- 12]。……
