脉冲测量雷达

脉冲测量雷达（pulse instrumentation radar）对飞行器进行跟踪和精密测量的无线电设备。它为航天器定轨和目标特性测量提供测量信息。常用的脉冲测量雷达有圆锥扫描雷达和单脉冲雷达。是一种跟踪雷达。天线同时发射几个波束，然后接收它们的“和”与“差”信号，由“和”信号确定距离信息，由“差”信号确定角（方位角和仰角）信息，由差信号与和信号的相位差（同相或反相）确定角误差的方向，从而驱动天线跟踪目标。

工作原理

脉冲雷达是一种精密跟踪雷达。它每发射一个脉冲，天线能同时形成若干个波束，将各波束回波信号的振幅和相位进行比较，当目标位于天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位相等，信号差为零；当目标不在天线轴线上时，各波束回波信号的振幅和相位不等，产生信号差，驱动天线转向目标直至天线轴线对准目标，这样便可测出目标的高低角和方位角，从各波束接收的信号之和，可测出目标的距离，从而实现对目标的测量和跟踪。

脉冲测量雷达通过测量脉冲电磁波往返时间延迟得到目标的距离信息，根据接收脉冲载波中的多普勒频率测量目标的径向速度，利用等信号法获得目标的方位角和俯仰角数据。

圆锥扫描雷达的跟踪原理是：

天线波束偏离雷达瞄准轴(等信号轴)一个小的角度，并绕瞄准轴快速旋转，在波束最大增益方向扫成一个圆锥体，使目标回波幅度呈正弦调制。对信号解调和鉴相可得到瞄准轴与目标之间的角误差信号，用以控制天线向减小目标偏角的方向转动,实现角度跟踪。单脉冲雷达则用 4个相对于等信号轴对称配置的接收□叭同时接收回波，上、下对与左、右对□叭所接收到的信号进行比较，得到误差信号,用以控制天线转动,当转动到两对喇叭接收到的信号相等时就完成了角度跟踪。在雷达跟踪的同时，可从天线座的角编码器读出方位角和俯仰角数据。单脉冲比圆锥扫描方式测角精度高、数据率高、抗干扰能力强。对目标回波信号波形的测量、分析和处理可以得到有关目标反射截面、翻滚速度、极化特性等信息。

工作方式

脉冲测量雷达有三种工作方式：①反射式：雷达接收目标的反射信号。这种工作方式常用于近距离目标的跟踪，获得火箭动力段信息和再入目标的特性数据。②应答式：雷达接收飞行器上应答机转发的信号。这种方式转发信号强，雷达作用距离远，抗干扰能力强，用于远距离目标的测量。应答式工作又可分为相参应答式和非相参应答式两种。采用相参应答式工作时，应答机的收、发频率之间保持严格的倍数关系。③信标式：雷达只接收飞行器上信标机发射的信号，不能测距，只用于捕获目标。

为了扩大航区测量范围，常沿航区纵列配置多台雷达，实现对目标的接力跟踪测量，称为雷达链，即当前一站雷达在不能继续跟踪或“看不见”目标之前，后一站雷达已将其捕获。各台雷达同步工作，给出实时截获数据。

应用

脉冲测量雷达有较高的测角精度、分辨率和数据率，但设备比较复杂。单脉冲雷达早在60年代就已广泛应用。美国、英国、法国和日本等国军队大量装备单脉冲雷达，主要用于目标识别、靶场精密跟踪测量、弹道导弹预警和跟踪、导弹再入弹道测量、火箭和卫星跟踪、武器火力控制、炮位侦察、地形跟随、导航、地图测绘等；在民用上主要用于中交通管制。目前使用的单脉冲雷达基本上都实现了模块化、系列化和通用化，具有多目标跟踪、动目标显示、故障自检、维修方便等特点。

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