机载雷达pos解算原理

1、POS的工作原理

POS （Physical Optics-based Shaped Reflector and Phased Array Design Tool）是基于 PO 的反射面天线赋形设计和相控矩阵优化软件，能够根据预先设定的等值波束覆盖图（Contoured Beam Coverage）对单、双或多反射面天线进行赋形（shaping）。
应用领域：太空船、卫星上的等值波束天线设计
▪基于地面的天线设计，如雷达、VSTA 、射电望远镜等
产品特性：PO 和 PTD 高频算法
▪基于先进的用于校正设计变量的优化算法，遗传算法（GA）和 Minimax
▪按照预先设定的理想卫星信号覆盖图或天线方向图，对反射面天线进行优化
▪根据方向图形状设计地面赋形波束天线，如余割平方天线
▪优化单个馈源的位置和方向
▪优化陈列馈源激励系数
▪优化反射面赋形
▪还可以和手机绑定

2、什么是机载雷达

装在飞机上的各种雷达的总称。主要用于控制和制导武器,实施空中警戒、侦察,保障准确航行和飞行安全。机载雷达的基本原理和组成与其他军用雷达相同，其特点是：一般都有天线平台稳定系统或数据稳定装置；通常采用3厘米以下的波段；体积小,重量轻；具有良好的防震性能。
简介机载雷达──它是装在飞机上的各种雷达的总称。装在飞机上的各种雷达的总称。主要用于控制和制导武器,实施空中警戒、侦察,保障准确航行和飞行安全。机载雷达的基本原理和组成与其他军用雷达相同，其特点是：一般都有天线平台稳定系统或数据稳定装置；通常采用3厘米以下的波段；体积小,重量轻；具有良好的防震性能。包括机载雷达为空空导弹、火箭和航炮等提供目标数据的截击雷达；为瞄准轰炸地（水）面目标、制导空地导弹和为领航提供目标信息的轰炸雷达；提供地（水）面目标的位置和地形资料的空中侦察与地形测绘雷达；观测气象状况、空中目标和地形地物，保证准确和安全和安全飞行的航行雷达等等。第一部机载雷达机载雷达是由英国科学家爱德华·鲍恩领导的研究小组于1937年研制成功的。鲍恩等人从1935年开始研制机载雷达。在1937年年中研制出一部小型雷达，并把它安装在一架双发动机的 “安桑”式飞机上这架 “安桑”式飞机便成为最早载有雷达的飞机。7月至9日，机载雷达进行了多次试验，证明它可探测到16公里以外的水面舰艇。1939年第二次世界大战爆发后不久，面对纳粹潜艇战和对巩固空袭的威胁临近，鲍恩博士主持研制的ASVMK1型机载对海搜索雷达和A1型机载夜间载击雷达正式装备英国，成为世界上首批实用机载雷达。后来又对这两种雷达进行了多次改进，在打击德国潜艇和夜间轰炸机的战斗中发挥了重要作用。在现代先进作战飞机上，雷达系统的的造价往往占飞机总造价的1/4─1/3，还出现了综合多种雷达作用的多功能机载雷达。先进机载雷达不仅能发现100多公里以外的敌机，还能对其中最具威胁性的对多个目标同时实施攻击。分类机载雷达按用途可分为：①　截击雷达，用于为空空导弹、火箭和航炮等提供目标数据。它与火控计算机、飞行数据测量和显示设备等组成歼击机火控系统。截击雷达一般有搜索和跟踪两种功能。在搜索时，雷达发现和测定载机前方给定空域内的目标,截获后即转入跟踪状态,连续提供瞄准和攻击目标所需的数据。有的截击雷达有目标照射装置，用于导引半主动寻的导弹。截击雷达发现空中目标的距离一般为几十公里，有的可达一二百公里；搜索和跟踪角一般为±60度左右；测距精度为几十米；测角精度为十分之几度。脉冲多普勒截击雷达能抑制地（海）面杂波，提取动目标信息，具有下视能力，装备这种雷达的歼击机能对低空、超低空目标实施攻击。较先进的截击雷达能边搜索边跟踪,即对一定空域搜索的同时,还能跟踪多个目标。有的截击雷达还具有多种功能，既能用于对空中目标的拦截,也能用于对地（海）面目标的攻击。(见彩图) 机载雷达②　轰炸雷达，主要用来为瞄准轰炸、制导空地导弹和领航提供目标信息。它可单独工作，也可与光学瞄准具、计算机配合使用，构成轰炸瞄准系统。轰炸雷达按搜索方式可分为前视和环视（亦称全景）两类。前视雷达的天线波束指向载机前下方，在一个扇形地区内搜索。环视雷达的天线波束成扇形，指向载机下方作圆周搜索（图 1）。它有搜索和瞄准两种工作状态。搜索时，天线作圆周扫瞄，当显示器画面上目标进入瞄准区时,雷达转入瞄准状态,将测得的目标数据送到计算装置，会同其他参数标出投弹点并显示在显示器上。当目标信号与投弹标志重合时，发出投弹指令,实现自动轰炸。轰炸雷达的作用距离一般为150～300公里，方位分辨力约为1°～3°。 机载雷达③　空中侦察与地形显示雷达，用于提供地（海）面固定目标和移动目标的位置和地形资料。它通常是一种侧视雷达，具有很高的分辨力。其天线安装在机身两侧，波束指向载机左右下方并垂直于航线，随载机飞行向前扫瞄（图 2）。侧视雷达分为真实口径侧视雷达和合成孔径侧视雷达两类。真实口径侧视雷达的天线沿机身纵向长达8～10米,在飞机机身两侧形成很窄的波束，分辨力较全景雷达高10倍左右。合成孔径侧视雷达的天线实际尺寸并不大，但它利用载机的前进运动，通过对相干信号的存储和处理，可获得有效长度为几公里的天线孔径，从而极大地提高了雷达的分辨力（可达几米）。由这种雷达获得的地形图，其清晰度与航空照相的效果相接近。侧视雷达能昼夜进行空中侦察和地形显示，可在不飞越对方阵地的情况下侦察到对方纵深一二百公里内的目标。 机载雷达④　航行雷达，用于观测载机前方的气象状况、空中目标和地形地物，保障飞机准确航行和飞行安全。有一类专门用来保障飞机低空、超低空飞行安全的航行雷达，叫地形跟随雷达和地物回避雷达，通常装在执行低空突防任务的飞机上。地形跟随雷达与计算机和飞行控制系统配合，控制飞行高度随地形起伏变化，使飞机始终保持一定的安全高度。地物回避雷达为飞行员显示选定高度上地面障碍物的分布情况，提供回避信号，使飞机绕过障碍物，保证飞行安全。利用工作转换开关，上述两种雷达可以交替使用。还有一种专门用于测定载机的偏流角和地速的航行雷达，称为多普勒导航雷达，可提供导航和轰炸所需数据，通常装在轰炸机和运输机上。 楼主说得太笼统，据我所知，有以下几种
一种是告警雷达，属于电子战装备，主要用途是对敌方的雷达扫描信号进行捕捉和告警。我知道的型号有两伊战争时期的“谢烈娜3型”。
一种是军民两用的二次雷达应答器，也可以算是雷达系统的一个部分，主要用途是显示自身位置，多用于领航。
一种是预警机上的机载雷达，这个应该是准确的“机载雷达”。用途是侦查，原理是雷达海拔越高扫描的范围就越广。 按装在各式飞机上的雷达，用以探测目标……

3、机载预警雷达的技术原理

机载预警（AEW）雷达的目标探测原理和技术难点
1. 预警机系统由载机与飞行保障分系统、任务电子分系统和地面保障分系统三部分组成。任务电子分系统是以下八个分系统的总称，即
监视雷达分系统
数据处理与显控分系统
任务软件分系统
电子侦察（ESM）和通信侦察（CSM）分系统
导航分系统
通信分系统
二次雷达分系统
自卫电子分系统
其中，监视雷达是整个预警机系统的最主要传感器，预警机的绝大部分功能都依靠监视雷达提供的信息来完成。
2. 众所周知，由于受到地球曲率和地形遮挡的影响，地面雷达存在低空探测盲区。如果仅考虑地球曲率的影响，雷达视距Rmax与天线高度ha、目标飞行高度ht之间存在如下关系：
（米）
假设巡航导弹在海上的飞行高度为10米，速度为1马赫，雷达天线架高到100米，可算出雷达视距为54公里，只能得到最多2.7分钟的预警时间。因此，架高天线不仅无法从根本上解决岸/海基雷达的低空探测盲区问题，而且会严重影响雷达的机动能力。为此，把地面/舰载预警雷达搬到飞机、气球等升空平台上是必然的选择。
3. 将雷达从地面和舰上搬到高速运动的飞机上，不仅使雷达的体积、重量与天线形式受载机的容积、载荷与天线安装条件的限制，而且导致AEW雷达的杂波环境具有以下特色：
雷达对低空和海面目标是下视方式观察，目标背景上有地面或不平静海面产生的强反射杂波，杂波功率远远大于目标回波功率。只有在很平静的海面上，雷达波以较小的角度照射时，海面呈镜面反射，基本不产生后向散射杂波；
雷达随载机一起高速运动，使得地/海杂波即使是由固定地物产生的，仍有多普勒频移 。其中，v是载机的飞行速度，是雷达发射信号波长，是雷达波的指向与载机航向的夹角。根据多普勒频移公式，由于与载机航向的夹角不同，波束中心与波束边缘的杂波谱会有差异，这就形成了杂波多普勒频谱的一定宽度。
4. AEW雷达天线的主瓣和旁瓣照射到地/海面都会产生杂波。常见的机载雷达下视杂波谱与目标回波信号多普勒谱分布情况如下图：
从图中可以看出，当目标回波从天线主瓣进入时，只要目标与载机有相对运动速度（目标的多普勒频率不与高度线杂波重合），而且此速度值又与天线主瓣杂波的相对速度不重合，则仍有可能通过频率滤波分离和提取目标回波。AEW雷达就是通过这一基本原理实现下视情况下的目标检测的。
5. AEW雷达必须采用多种工作体制，以适应不同的目标类型及所处的杂波环境：
当目标的距离大于雷达的地平线距离时，目标回波的时延大于任何地/海面杂波时延，此时AEW雷达可以采用与地面警戒雷达一致的低重频脉冲体制，通过简单地设置距离波门达到杂波抑制的目的。
当目标的距离小于雷达的地平线距离时，除雷达主瓣不触及地/海面的仰视工作方式，和目标背景为平静水面两种特殊情况外，目标回波与强杂波在时域重叠，只能依靠频域滤波实现杂波抑制，也就是必须采用脉冲多普勒（PD）体制。
当目标的距离小于雷达的地平线距离时，对于海面运动速度较低，而雷达散射截面积（RCS）又很大的舰船，由于海杂波相对地杂波较弱，AEW雷达一般采用普通低重频脉冲体制。为了提高积累后的信杂比，常采用载频捷变实现脉冲间海杂波的去相关。
6. 地平线距离内的飞机、巡航导弹等各类飞行器的探测是AEW雷达面临的主要任务，因此，PD体制是AEW雷达的最主要工作模式。PD模式可根据采用的脉冲重复频率（PRF）的高低分为低重频、中重频和高重频三种类型，它们在构成上和技术上都有差异。
7. 低重频PD体制的脉冲重复周期T（=1/RPF）对应的距离Rt（=cT/2）大于雷达的最大作用距离Rm。低重频PD体制的特点是：目标回波时延对应目标的真实距离，不存在距离模糊，但目标回波的多普勒频率会出现以RPF为周期的模糊，产生速度模糊。当目标的模糊多普勒频率落在主瓣杂波频谱范围内时，为了抑制主瓣杂波设置的频率滤波器也会滤除目标回波，使得目标被主瓣杂波遮挡。为了消除速度模糊和主瓣杂波遮挡，低重频PD模式必须采用3个以上不同的PRF顺序工作。E-2C的监视雷达就是采用低重频PD体制。
低重频PD体制优缺点
低重频PD体制的主要优点
距离上不模糊，测定目标距离只需一次PRF；
由高度线杂波与旁瓣杂波组成的近距离杂波不干扰中远距离上的目标检测，可以降低雷达系统对天线旁瓣电平的要求。E-2C雷达天线的旁瓣电平平均值为-35dB；
对近距离回波（包括杂波和目标）可在接收机前端采用灵敏度-时间控制（STC）电路抑制其幅度值，从而降低回波的动态范围，既便于后续的数字处理，又减少了近距离强杂波引起的虚警。
低重频PD体制的主要缺点
一般需采用脉冲压缩技术，以便在有限的峰值发射功率下，用低重频仍能得到足够的平均发射功率，满足雷达探测威力的需要；
频率上严重模糊。测定目标径向速度必须有几个不同的PRF。同时，旁瓣杂波谱宽度远大于PRF，旁瓣杂波在频域上多重叠加，虽然近距离旁瓣杂波不干扰中远距离目标的检测，但对近距离的巡航导弹之类的小RCS目标的检测会带来较大影响；
主瓣杂波可能遮挡目标，当PRF由雷达的威力决定以后，遮挡概率与主瓣杂波谱宽度成正比，当遮挡概率很高时，即使使用几个不同的PRF也可能导致雷达无法正常工作。因此，根据多普勒频率的表达式，作用距离很远的机载低重频PD雷达要求采用飞行速度较低的载机并工作在较低的频段，E-2C正是如此；
低速运动的地面车辆目标会出现在频域全周期内，不能用简单的方法滤除，会对陆上飞行器的检测带来大量的虚警。因此，低重频PD体制不适宜机载雷达对地工作。尽管采用了一些补救措施，E-2C的对地观测性能仍然不佳就是这个道理。
高重频PD体制的RPF大于所有目标和杂波的多普勒频率。因此频域上不存在模糊，但由于脉冲重复周期T对应的距离Rt远小于雷达的最大作用距离Rm，目标与杂波在距离上都是模糊的。同时，由于雷达在发射脉冲时不能接收信号，当目标距离对应的时延正好是脉冲重复周期的整数倍时，雷达接收不到目标回波，导致大量的探测盲区。为了解距离模糊和消除探测盲区，高重频PD雷达也必须采用3个以上的PRF。E-3预警机的监视雷达对地工作模式就是采用高重频PD体制。
高重频PD体制优缺点
⑴高重频PD体制的主要优点：
一般不需要采用脉冲压缩技术提高探测威力；
存在无杂波区，对高径向速度目标的检测极为有利；
频域上目标回波落在主瓣杂波内被遮挡的概率很低；
地面低速车辆目标只出现在高度杂波或主瓣杂波峰值附近，很容易滤除，不会形成假目标干扰。因此，高重频PD体制适合机载雷达对地工作。
⑵高重频PD体制的主要缺点：
由于距离上严重模糊，由旁瓣进入的近距离强杂波多次叠加，使得旁瓣杂波谱电平较高，目标径向速度不很高时会落在旁瓣杂波区，对检测不利。因此，机载高重频PD雷达对从后半球跟进的目标探测距离较小。为了提高旁瓣杂波区的目标检测性能，要求雷达天线的旁瓣电平很低。E-3雷达天线的旁瓣电平平均值达到了-60dB；
由于距离上的多次重叠，无论是主瓣杂波电平还是旁瓣杂波电平都比较高，如发射机的频率稳定度不高，则导致整个杂波谱扩散，严重影响目标检测。高重频PD对发射机的频率稳定度提出了严格要求；
由于距离模糊的存在，不能象低重频PD雷达那样在接收机前端采用STC电路抑制近距离强杂波，因此要求接收机和后续数字处理电路须有很大的动态范围；
为了解距离模糊和消除探测盲区，必须把发射脉冲串分成不同PRF的组，每组脉冲发射后，要等到雷达作用距离最远处的目标回波到达后才能进行频谱分析与滤波处理，信号处理器须将远距离回波未达到前的若干周期切除，在这些周期中的发射脉冲对信号检测是不起作用的，称之为填充脉冲。这些周期称为杂波暂态时间。存在填充脉冲或杂波暂态时间是高重频PD雷达信号处理中的一项检测损失。
中重频PD体制的PRF介于低重频体制和高重频体制之间，既存在距离模糊又存在速度模糊，同样必须通过变PRF解距离模糊和速度模糊，并避免目标回波信号在时域被发射脉冲遮挡和在频域被主杂波遮挡。中重频PD体制的突出特点是对各种方向进入的目标都基本具有同样的探测威力，优缺点是低重频和高重频PD体制的折中。英国曾研制的“猎迷”预警机雷达就采用中重频PD体制。
AEW雷达测高原理
预警机承担空中预警与指挥任务，需要测定目标的三维坐标。AEW雷达安装在飞机上，天线的高度尺寸受到限制，在测定目标高度上比地面三坐标雷达有更多的技术难点。AEW雷达的测高方法有两种，一种是测出目标相对载机的仰角，然后用载机惯导系统（INS）提供的导航数据计算目标的高度Ht：
其中，H是载机高度，Rt是目标距离，是目标相对载机的仰角，是载机飞行中的倾斜角，Re是考虑电磁波折射效应后的等效地球半径，通常等于地球实际半径的4/3倍，约为8500km。
测定目标相对仰角的方法有：
①扫描测角。
通过控制天线振子间的相位使雷达波束在仰角上扫描，用最大回波法测定目标的仰角。E-3预警机的雷达采用这种测角方法，其测角均方误差约为俯仰波束宽度的1/10，精度不高，但当所引导的战斗机配备有较大探测威力（例如大于50km）的机载雷达时，这一误差对应于战斗机雷达的仰角误差在2以内，战斗机雷达仍能据此迅速截获目标。
②单脉冲测角。
仰角上同时采用多个接收波束及相应接收通道，通过比较相邻通道收到的目标回波信号幅度测定目标仰角。A-50和“猎迷”都采用单脉冲测角，其测角均方误差约为俯仰波束宽度的1/20左右，比扫描测角提高了一倍，付出的代价是天线和接收系统都增加了复杂性。
这些测角方法的精度都依赖于雷达的仰角波束宽度，因此，在天线高度受限的情况下，采用较高的工作频率（如E-3系列预警机的S波段）可望获得较高的测高精度。
两种测定目标相对仰角的方法在测试低空目标的仰角时，都会因地/海面的多径反射干扰而失效，而低空目标又是预警机的重点探测对象，这是AEW雷达测高的主要难点。利用直射波与地/海面反射波在时延上的差异屏蔽反射波，可一定程度地消除多径干扰对低空目标仰角测量的影响。
AEW雷达工作在较低频段时，由于仰角波束宽度大而不能采用上述两种方法较精确地测定目标仰角，此时可利用直射回波与地/海面的一次反射回波之间的距离差测定目标高度。该方法要求反射回波幅度较强，能与直射回波同样被检测到，这只有在反射面是较为理想的平静海面或平坦地面才有可能。E-2C预警机的雷达工作在UHF波段，只能采用这种方法测定目标高度，在高海情条件下基本不具备测高功能。
AEW雷达必须根据自身特点，并根据所需探测目标及其所处的杂波环境的不同，有针对性地选取工作模式。以E-3预警机的AN/APY-1/2雷达为例，它将监视空域划分为32个扇区，每个扇区有7种工作模式可供选择，即：脉冲多普勒仰角不扫描工作方式、脉冲多普勒仰角扫描工作方式、超视距工作方式、对海工作方式、无源搜索工作方式、测试和维护工作方式、备份备用工作方式。
低空小RCS目标的检测
AEW雷达天线一般安装在机身的上部，由于受到机身的遮挡，在机腹下存在很大的低空探测盲区，对巡航导弹和隐身飞机等小RCS目标也必须在较远的距离上完成探测，为此，必须尽可能增大雷达发射信号的功率孔径积，但受到飞机载荷的限制。天线面积的限制是显而易见的。雷达发射机的平均功率与发射机重量、耗电基本上成线性关系，因此，飞机载荷与供电能力限制了发射机的功率水平。即使雷达的发射信号功率孔径积足够大，巡航导弹和隐身飞机也可能因与雷达的相对速度较小而在频谱上落入旁瓣杂波区而无法发现。为了弥补现有预警机对巡航导弹和隐身飞机低空探测能力的不足，很多国家正在研制气球载预警雷达。
AEW雷达设计难题
相对地面情报雷达和普通机载PD雷达，AEW雷达的探测空域更广，需要同时掌握的目标批次更多，对雷达系统设计带来很多难题：
①分辨力与测量精度要求高。从多目标分辨的角度考虑，AEW雷达的距离和角度分辨力越高越好。但是，从有效收集目标回波能量增大探测距离的角度考虑，距离分辨率不能小于目标的距离向尺寸与波束驻留时间内目标可能移动的距离之和。经论证，对常规军事目标，AEW雷达的距离分辨率一般选为50~100m；角度分辨力受到天线尺寸的严格限制，而且对于方位向机械扫描天线，方位波束宽度太小不利于目标回波能量的收集，影响探测距离。折中需要与可能，AEW雷达的方位波束宽度约为1~3，俯仰波束宽度约为5~10。
②数据率要求高。虽然E-2和E-3系列预警机的雷达天线都象地面情报雷达一样，采用6转/分钟的方位向扫描工作方式，数据率为6次/分钟，但从监视和引导现代高机动性战斗机作战的角度考虑，数据率最好是12~15次/分钟，这一要求只有将来AEW雷达采用有源相控阵天线时才能达到。
③数据处理与显控更加复杂。AEW雷达的数据处理系统不仅要象地面警戒雷达一样完成目标位置参数计算、目标航迹关联和与二次雷达的信息融合等任务，还要接受电子侦察分系统与通信侦察分系统截获的情报，完成目标属性的分类和编目，并根据预先掌握的敌我双方武器系统的性能参数和制定的战术方案，实时引导我机遂行拦截或攻击。虽然单纯从当前计算机的处理能力来看，达到很大的数据处理容量和很快的数据速度都不是问题，但预警机的工作模式繁多，每个操纵员的能力有限，而预警机的载荷又决定了不可能设置太多的显控席位，使得预警机能够跟踪和引导的目标批次受到限制。
AEW雷达的不足
相对地面警戒引导雷达和普通机载PD雷达，AEW雷达的目标自动检测与恒虚警率（CFAR）处理难度更大。主要原因有三个方面：首先，AEW雷达具有多种工作模式，必须针对每种工作模式设计不同的CFAR处理方法；其次，AEW雷达覆盖空域广，雷达时刻处于运动状态，使得地/海杂波的动态范围很大，统计特性变化快且难以准确建模；第三，AEW雷达需要同时掌握的目标批次多，CFAR处理需要考虑数目不定的多目标干扰。
AEW雷达的地面运动目标滤除
在交通发达地域（例如城市和高速公路），地面存在大量RCS较大的运动目标，如汽车、火车等，其速度可高达40~50米/秒，对存在速度模糊的中、低重频AEW雷达，这些地面运动目标形成的假目标数量可达成千上万，从而使数据处理器无法对真实目标跟踪形成航迹，如果不采取措施滤除地面运动目标，中、低重频AEW雷达的对地观测性能将大受影响。
AEW雷达的抗干扰措施
鉴于预警机在对空对海监视雷达网中的重要地位，AEW雷达必须具备很强的抗干扰能力，才能在现代电子战条件下保持遂行作战任务。雷达的抗干扰能力包括两个方面：一是雷达本身的发射功率强度与分辨力水平；二是雷达具备的抗干扰技术措施。
AEW雷达从探测能力要求出发，通常具有很大的发射功率电平，E-3预警机雷达发射机的峰值功率达到兆瓦级，这是提高抗干扰能力的有利基础；
AEW雷达采用PD体制，具有普通脉冲雷达所没有的高多普勒频率分辨力，不仅能够滤除目标信号谱线所在滤波器带宽以外的噪声和有源干扰，还能够滤除运动速度上有差异的消极干扰（如箔条、角反射体等）；
AEW雷达不仅从减小地/海杂波的要求出发，在设计上使用了较低或超低副瓣天线，而且象地面/舰载情报雷达一样，具备脉间和脉组频率捷变能力，使其具备很强的抗有源干扰的能力；
为了对抗应答式欺骗干扰，AEW雷达采取了重频跳变和旁瓣消隐技术。重频跳变是AEW雷达为了解距离和速度模糊必须具备的。AEW雷达为了抑制从旁瓣进入的分立强杂波，增设了一个低增益全向辅助天线和一个辅助接收通道，这也使AEW雷达兼有了抑制从旁瓣进入的应答式欺骗干扰的能力；
反辐射导弹的导引头也是以接收雷达的旁瓣辐射来截获雷达，并且要锁定在雷达的载频和重频上。因此，AEW雷达采用的超低副瓣、捷变频和重频跳变也都是抗反辐射导弹的措施。

4、机载雷达告警系统工作原理是什么?

目前战斗机上一般都装有雷达告警装置。雷达的基本工作原理是发射电磁波，经目标反射后由雷达接收机接受，从而获得目标的位置信息。而雷达告警装置则直接接收对方雷达发射的电磁波，从而判断出对方雷达的位置。假设有雷达A和雷达告警机B，从A到B距离为s，再从B反射到A。总距离为2s，所以雷达告警机B接收到的信号比雷达A接收到的反射信号要强。一般情况下，雷达告警机的探测距离是雷达探测距离的1.3～1.5倍。所以，在空战中首先打开雷达搜索的战斗机总是容易先暴露。为了保持电磁静默，战斗机在空战中一般不开本机雷达，而是依靠地面雷达、预警机雷达或其它战斗机的雷达来指示目标，与目标接近到一定程度之后(根据战术需要而定)才打开雷达。因为地面雷达在使用上的前述缺陷，所以预警机成为提供空情保障的首选。 机载雷达是空中武器系统的重要组成部分，它的技术水平决定了军用飞机的作战性能，对国防具有重要的战略意义，机载雷达技术在国民经济领域也有很强的应用价值。
本书重点讨论了机载预警雷达和机载火控雷达的相关技术，全书分为三部分。第一部分讨论机载雷达的基本理论，包括工作体制和原理、信号频谱分析、杂波模型和计算、波形选择和信号处理。第二部分讨论机载预警雷达的性能指标要求、主要参数设计，以及脉冲多普勒与相控阵两种体制下的具体设计问题。第三部分讨论机载火控雷达的战术技术指标要求、主要工作方式，以及脉冲多普勒与相控阵两种体制下的具体设计问题 飞机被雷达扫描时，照到飞机上的雷达波能量较少，而且是来回扫描的。飞机上的雷达告警系统接受到飞机表面的雷达告警天线接受到的雷达波，会提示飞行员某个方向有雷达扫描。当飞机被雷达锁定时，锁定需要雷达集中能量照射飞机。飞机的告警天线会接受到连续的强烈的雷达波照射。告警系统就会报警。提示飞机被锁定。红外锁定因为是完全的被动原理。被锁定的飞机没有办法得知自己被锁定。先进的飞机有全向红外接近告警。告诉飞行员可能有高速接近的物体，可能是导弹。 一般都靠蓝调系统来预警或是热成像技术 靠蓝调系统来预警或是热成像技术

5、机载激光雷达数据误差源分析方法

机载激光雷达系统是一个复杂的多传感器集成系统，其精度受到系统内各个组成部分的共同影响，因此LiDAR系统的误差源很多，也很复杂。一般而言，机载LiDAR数据与其他空间数据一样存在三种类型误差：粗差、随机误差、系统误差。

一、量测误差

1、激光测距误差

激光测距仪是LiDAR系统最重要的核心设备，激光测距受到多种因素的影响，主要有三类：① 测距仪引起的观测误差。激光测距的每一个工作过程都会带来一定的误差，但起主要作用的是电子光学电路对经过地面反射和空间传播后的不规则激光回波信号进行处理、估计和时间测量带来的误差，分别有时延估计误差和时间测量误差两类。② 大气折射误差。激光在穿透大气时，同GPS 信号一样也会受到大气(对流层) 折射误差的影响，其影响程度取决于激光脉冲的波长。③ 地物目标引起的误差。激光脉冲信号发射到地面时，由于地表物理特征的不同而产生不同的反射。当信号发生漫反射时大量反射信号被接收，会形成较大的接收噪声；当信号发射到光滑物体表面便形成镜面反射，可能会造成激光测距信号“丢失”；

2、 DGPS定位误差

DGPS的定位误差是影响激光脚点精度的主要因素，GPS 动态定位误差主要包括卫星轨道误差、卫星钟差、接收机钟差、多路径效应、天线相位中心不稳定外，还有卫星星座、观测噪声、整周模糊度的求解正确与否等，尽管GPS 定位误差较明显，但它随着观测环境的变化而不断变化，不容易消除或者模型化。为削弱GPS 定位误差的影响，通常采用的方法是在测区内建立多个分布比较均匀的基准站，保证GPS 动态定位计算时离基准站不会太远。

3、姿态量测误差

姿态测量误差是影响机载LiDAR 系统定位精度的因素之一。在机载LiDAR 系统中，通过将刚体IMU 与激光扫描仪进行连接，两者的姿态可以说是完全一致的。IMU 姿态测量的精度会受到加速度计比例误差、速度计常数误差、随机漂移、陀螺各种系统漂移等因素的影响，其姿态测量的精度必然会影响到直接定位的结果。目前，在国内民用INS 系统的精度水平为：航偏0.1、侧滚和俯仰0.05°，采用GPS/INS 组合的精度水平为 0.03°；国外先进的GPS/INS组合的精度水平为：航偏0.01°、侧滚和俯仰0.005°。

4、扫描角误差

扫描角误差是指由于安装、设计等原因使得扫描系统转轴方向偏离了理想状态，使得扫描角的起始角度不为零，这是固定的，可以在出厂时测定；扫描电机的非匀速旋转以及扫描镜的震动等也会给扫描角带来误差；此外，扭矩误差的存在也使得实际扫描角与预计的扫描角不一样。这些都会给计算结果带来误差。

二、硬件安置误差

1、偏心距误差

偏心距误差是各仪器坐标系之间的平移误差。由于各设备具有不同的坐标系中心，需要在安置后对各个设备位置的相互关系进行精确的测定，观测值会存在一定的误差。一般来说，这种误差在数据解算时都进行了消除，带来的影响不大。偏心距误差主要是GPS接收机天线中心到激光束在扫描镜上发射点的距离的量测误差。

2、安置角误差

仪器安置时产生的误差，主要是指非扫描状态下，由于安装而造成的激光束偏离机下点的系统误差航偏误差、俯仰误差、侧滚误差图片。机载LiDAR 系统中，IMU 与激光扫描仪紧密固联，安装时尽量保证IMU 各轴与激光扫描仪系统的各轴指向精确平行，但实际上安装后IMU 各轴指向与激光扫描仪的各轴指向间有一个微小的角度差，即偏心角，也称安置角，在实际生产中，飞机落地时的剧烈震动可能造成仪器的移位，并对数据造成干扰。因此，必须研究其形成机理、影响规律，并做出准确的补偿。偏心角在实际应用中必须检校、精确测定偏心角的大小，并在各种转换中考虑该值，才能把IMU 记录的姿态数据转化为可用于摄影测量生产的精确外方位元素，尤其在机载LiDAR 这种直接对地定位的高精度应用中尤为重要。

3、角度步进误差

角度步进误差是角度记录装置在记录角度变化时产生的误差，一般在出厂时进行校正。

4、扭矩误差

如果将扫描镜视为刚体，在旋转和摆动时由于惯性其转动的实际角度必然会与预期的(记录装置记录值)角度不一样，这就是扭矩误差。其与扫描镜旋转轴的弹性和机械性能有关，在扫描航带的边缘，扫描镜在最大加速度时，其实际的镜面位置和编码器计算位置有细微差别；而在航带中心，无扭矩误差，因为此时加速度为零。

三、数据处理误差

1、时间同步误差

机载LiDAR 系统由POS以及激光扫描系统组成，它们是各自独立的系统设备，具有不同的时间记录装置，这些时间相互独立。为了确定一个激光点的三维坐标，必须保证激光发射的位置、姿态以及测距值是同一时刻的观测值，如果存在时间偏差，或不能精确地确定这一偏差，就会造成点位的误差。而且这种误差是变化的，会随着相关量测的变化率的增加而增加。例如，飞机平稳飞行时，测距和测姿之间时间偏差的影响很小，这时，姿态角一般保持不变或者变化很小；而当飞行不平稳时，时间的偏差就会对激光点的量测误差造成很大影响。

2、内插误差

内插误差是由于激光扫描测距系统与POS系统有不同的数据记录(采样)频率引起的。一般而言，激光扫描测距系统的频率最高，可达150kHz；IMU次之，200Hz左右；DGPS 的频率最低，只有20Hz左右。因此，要想得到每个激光脚点的位置和姿态，就必须对POS数据进行内插。显然，这样会带来内插误差。

3、坐标转换误差

机载LiDAR系统得到的数据是基于WGS-84 坐标系的。而测量的目的一般都是为了工程服务，需要将激光脚点的坐标转换到当地坐标系统中，而由于高程异常的影响，这一过程也会出现误差，这就是坐标转换误差。

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