一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法，屬于射頻仿真領域。為了解決現(xiàn)有射頻仿真技術中，目標的控制方法采用單獨控制饋電幅度或者單獨控制相位的方式，對目標進行控制，使得目標控制的范圍和精確度都有待提高的問題，本發(fā)明提供的用于射頻仿真目標的矢量控制方法，對饋電幅度和相位進行同時控制，不僅可增大目標控制的范圍，減少實際工程的費用，還能對目標進行精確控制，適用于射頻仿真系統(tǒng)中的單目標、運動目標、復雜目標的控制。
【專利說明】一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于射頻仿真領域，具體涉及一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法。

【背景技術】
[0002]半實物仿真是計算機仿真時引入部分硬件實物進行軟硬結合的仿真，射頻仿真技術可以通過低成本的半實物仿真手段，采用被動、半主動、主動等多種方式對追蹤目標進行模擬；同時它還可以模擬自然環(huán)境中的各種雜波類型，以及干擾、多目標、閃爍等現(xiàn)象。
[0003]射頻仿真系統(tǒng)由微波暗室、目標陣列及陣列饋電控制系統(tǒng)、射頻信號產(chǎn)生系統(tǒng)、計算機及接口、目標及環(huán)境模擬數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控臺與記錄顯示設備、校準系統(tǒng)組成。其中目標陣列主要由射頻輻射單元、六自由度調整裝置、饋線及陣列支撐結構構成。陣列饋電控制系統(tǒng)主要由射頻開關、程控衰減器、移相器以及饋線組成。陣列及陣列饋電控制系統(tǒng)用于輻射目標及背景的射頻模擬信號，并實現(xiàn)目標及背景模擬信號的角度位置控制。用天線陣面上相鄰的三個陣元輻射電磁波的合成信號來模擬雷達目標回波信號，每三個陣元構成一個子陣列。
[0004]射頻仿真技術早期主要應用于雷達半實物仿真試驗，隨著對三陣元等效輻射技術的深入研究，使得通過天線陣面模擬雷達目標的空間運動成為可能，從而也促進了射頻仿真技術在雷達系統(tǒng)仿真試驗中的應用。而其中的射頻仿真中的目標控制方法更是射頻仿真技術的關鍵。
[0005]目前的射頻仿真技術中，目標的控制方法采用單獨控制饋電幅度或者單獨控制相位的方式，對目標進行控制，使得目標控制的范圍和精確度都有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法，不僅可以通過對饋電系統(tǒng)中幅度或者相位的單獨控制從而控制目標，還可以同時對幅度和相位的矢量進行控制，從而達到目標控制。本發(fā)明采用如下技術方案:
[0007]—種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0008]a)、建立坐標系:三個陣元呈等邊三角形分布在三維直角坐標系xOy平面內(nèi)，上述三陣元的中心位于坐標原點O ;三個輻射陣元在直角坐標系xOy平面內(nèi)的坐標為(Xi，Yi)，i=1、2、3;固定觀測點P在以O為坐標原點的三維坐標系中的位置為(0，0，R);任意觀測點P'在以O點為球心的球坐標系2中的位置為(α，β );任意觀測點P'在以O為坐標原點的三維坐標系中的位置為:

【權利要求】
1.一種用于射頻仿真中目標的矢量控制方法，其特征在于，包括以下步驟: a)、建立坐標系:三個輻射陣元呈等邊三角形分布在二維直角坐標系xOy平面內(nèi)，上述三個輻射陣元的中心位于坐標原點O;三個輻射陣元在直角坐標系xOy中的坐標為(Xi，yi)，i = l、2、3;固定觀測點P在以O為坐標原點的三維坐標系中的位置為(0，0，R);任意觀測點P'在以O點為球心的球坐標系2中的位置為(α，β );任意觀測點P'在以O為坐標原點的三維坐標系中的位置為:
b)、將觀測點從固定觀測點P運動到任意觀測點P'，得到觀測點到三個輻射陣元的距離變化量ri為:
C)、定義三個陣元輻射的電磁波角頻率為ω，初始相位為Cti，在任意觀測點P,處接收到三個輻射陣元的輻射信號為:
Ei = Ajexp [ j (ω t-kR-krj+ φ j)], 其中，Ai (i = I, 2，3)為三個輻射陣元的饋電幅度；j為虛數(shù)單位，j的平方為-1 ；t是時間變量；k為相位常數(shù),且k = 2 31 / λ , λ表示三陣元福射電磁波的波長；(J)iQ = 1，2，3)為三個輻射陣元饋電的初始相位； d)、將三個陣元等效為陣面上的一個輻射源，任意觀測點P'處接收的輻射信號E為:
E = Aexp [ j (ω t_kR+ δ )], 其中，A為三陣元等效輻射源的饋電幅度；k為相位常數(shù)，且k = 2 π / λ ；R為三陣元中心O點到固定觀測點P的距離；δ為在任意觀測點P'處三陣元輻射信號合成后的等相位面相對于在三陣元中心O處的參考源輻射的等相位面的傾斜； e)、改變?nèi)囋酿侂姺群拖辔恢械囊环N或者兩種，從而控制在任意觀察點P'處測得的等相位面的位置，所述的等相位面的位置與饋電幅度和相位的關系如下式:
f)、改變?nèi)囋酿侂姺群拖辔恢械囊环N或者兩種，從而控制目標的位置，所述的目標的位置與饋電幅度和相位的關系如下式:

其中，{ψ,^ι) (? = 1, 2，3)是三個福射陣元在以P點為球心的球坐標系I中的坐標，(爐，6?)是三個福射陣元的等效福射源在以P點為球心的球坐標系I中的坐標，η = 3。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于射頻仿真中目標的矢量控制方法，其特征在于，步驟(f)中所述的改變?nèi)齻€陣元的饋電幅度和相位中的一種或者兩種包括以下內(nèi)容:采用程控衰減器對饋電幅度進行單獨改變，或者采用程控移相器對饋電相位進行單獨改變，或者采用程控衰減器和程控移相器對饋電幅度和相位進行同時改變。
【文檔編號】G05B17/02GK104133376SQ201410293575
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權日:2014年6月25日
【發(fā)明者】喻夢霞, 楊蘇松, 劉地凱 申請人:電子科技大學