TR-R2多站雷達(dá)系統(tǒng)的近程應(yīng)用分析與仿真

圖6　不同布站半徑時的GDOP曲線(z=500m)

　　2.目標(biāo)速度測量
　　(1)目標(biāo)速度估計期望值　分析圖7圖8給出的目標(biāo)速度期望值與高度及布站半徑的關(guān)系可以看出，由于式(23)的非線性關(guān)系，估計目標(biāo)速度時也會產(chǎn)生偏移量，此偏移量的大小隨目標(biāo)高度的增加而減小.同時當(dāng)系統(tǒng)布站半徑增大時，偏移量先是減小隨后又增大.在L=2km時，效果最好.
　　(2)目標(biāo)速度估計均方根誤差　速度估計均方根誤差分析結(jié)果如圖9圖10，可以看出，目標(biāo)越高速度均方根誤差越小，而L增大時中心區(qū)域的速度均方根誤差也增加.

圖7　速度期望值與高度的關(guān)系(L=2km)

圖8　速度期望值與布站半徑的關(guān)系(z=500m)

圖9　速度均方根誤差與高度的關(guān)系(L=2km)

圖10　速度均方誤差與布站半徑的關(guān)系(z=500m)

　　(3)定位誤差對速度測量的影響　分析表明，高精度定位情況下定位誤差對速度測量的影響很小.目標(biāo)定位誤差引起的速度估計偏移量及均方根誤差遠(yuǎn)小于因單站雷達(dá)多卜勒測速誤差產(chǎn)生的測速偏移量及均方根誤差，一般可以忽略.但是，當(dāng)定位誤差增大時，其對速度測量的影響會迅速增大，這時定位誤差的影響就不能忽略了.
　　3.細(xì)柱狀目標(biāo)長度
　　細(xì)柱狀目標(biāo)長度估計的分析結(jié)果如圖11，12所示，可以看出，z越大偏移量越小，L增大時偏移量先是減小接著又增大，變化關(guān)系不是單調(diào)的，L=2km時性能最好.目標(biāo)長度均方根誤差與高度及布站半徑的關(guān)系也有相同的變化規(guī)律.

圖11　目標(biāo)長度期望值分布(z=500m)

圖12　目標(biāo)長度期望值分布(L=2km)

　　另外，按第六節(jié)的方法分析定位誤差對目標(biāo)長度估計的影響，結(jié)果表明高精度定位情況下，定位誤差對目標(biāo)長度估計的影響也可以忽略不計.如果不是高精度定位，只需要考慮定位誤差的影響.

十、結(jié)　　論
　　本文將FMCW波形和單頻脈沖波形引入多站雷達(dá)系統(tǒng)，在考慮時延和頻移解耦，選擇合適發(fā)射波形的基礎(chǔ)上，就近程應(yīng)用情況下TR-R2系統(tǒng)對目標(biāo)幾何中心定位，目標(biāo)速度測量及細(xì)柱狀目標(biāo)長度估計等問題進行了全面的分析與仿真.得出了一些對工程實踐有一定指導(dǎo)意義的結(jié)論.特別是文中所討論的解耦方法具有普遍適用的意義.
　　對系統(tǒng)性能所進行的分析表明，系統(tǒng)性能既與目標(biāo)位置有關(guān)，又與系統(tǒng)布局的幾何參數(shù)有關(guān).
　　由于存在非線性關(guān)系，多站系統(tǒng)在對目標(biāo)進行定位，測量目標(biāo)速度及估計目標(biāo)長度時都會產(chǎn)生偏移量.當(dāng)目標(biāo)高度較低時偏移量較大，目標(biāo)較高時偏移量較小.另外，目標(biāo)定位誤差的GDOP因子，速度以及目標(biāo)長度估計均方根誤差也都隨高度的增加而減小.
　　系統(tǒng)布局對性能的影響主要表現(xiàn)為系統(tǒng)布站半徑的影響.布站半徑越大，定位坐標(biāo)偏移量越小，目標(biāo)速度及長度偏移量隨布站半徑的變化不是單調(diào)的，GDOP因子的變化也不是單調(diào)的，在本文分析的情況下，L=2km時系統(tǒng)性能最好.
　　高精度定位情況下，定位誤差對目標(biāo)長度及速度測量的影響很小，可以忽略不計.