1.一种基于天基预警雷达的波位设计方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:步骤S1:获取雷达系统扫描时间、雷达距离-方位地面覆盖范围、波束覆盖重叠率、雷达方位波束中心以及雷达初始距离波位近端下视角;步骤S2:根据当前距离波位的近端下视角取值确定当前距离波位的3-dB主瓣波束宽度,判断当前主瓣波束宽度内是否发生距离模糊,若发生距离模糊,则根据脉冲重复时间计算当前距离波位的下视角波束中心,若无距离模糊,则根据3-dB主瓣波束宽度计算当前距离波位的下视角波束中心取值;步骤S3:根据当前距离波位的波束中心计算结果计算当前距离波位的远端下视角取值;步骤S4:基于波束覆盖重叠率和当前距离波位的覆盖地距,计算下一距离波位的近端下视角为当前波位的近端下视角,迭代处理至波束覆盖范围超过给定距离地距覆盖要求,得到距离波位的划分结果;步骤S5:遍历不同的距离波位,依次根据每个方位波位的近端空间锥角计算3-dB方位主瓣波束宽度,依次更新方位波位的波束中心、远端下视角,迭代处理至方位地距满足给定方位覆盖要求;步骤S6:输出满足距离-方位覆盖要求的波位设计计算结果和每个波位所需的驻留时间。
2.根据权利要求1所述的基于天基预警雷达的波位设计方法,其特征在于,所述步骤S2中3-dB主瓣波束宽度利用所述当前距离波位的近端下视角,结合雷达发射接收方向图通过一维搜索获取。
3.根据权利要求2所述的基于天基预警雷达的波位设计方法,其特征在于,基于所述当前距离波位的3-dB主瓣波束宽度,当前距离波位所述波束中心下视角计算表达式为: (1)式中, 表示第k个距离波位的近端下视角, 表示k个距离波位的近端斜距, 表示第k个距离波位的3-dB主瓣波束宽度, 表示对应第k个距离波位的3-dB主瓣波束宽度的远端斜距, 为光速, 为脉冲重复时间, 为雷达平台高度, 表示地球半径, 为反余弦函数, 表示绝对值符号。
4.根据权利要求3所述的基于天基预警雷达的波位设计方法,其特征在于,所述当前距离波位的远端下视角计算表达式为: (2)式中, 为第k个距离波位的远端下视角。
5.根据权利要求3所述的基于天基预警雷达的波位设计方法,其特征在于,所述步骤S4中下一距离波位的近端下视角计算表达式为: (3)式中, 为第k+1个距离波位的近端下视角, 为第k+1个距离波位的近端斜距;所述第k+1个距离波位的近端斜距计算表达式为: (4)式中, 为第k+1个距离波位的近端斜距, 为第k+1个距离波位的近端波束照射点与星下点之间连线对应的地心张角;所述第k+1个距离波位的近端波束照射点与星下点之间连线对应的地心张角计算表达式为: (5)式中, 为雷达波位覆盖重叠率, 为第k个距离波位的近端距离地距, 为第k个距离波位的远端距离地距。
6.一种基于天基预警雷达的波位设计系统,其特征在于,所述系统包括如下模块:模块M1:获取雷达系统扫描时间、雷达距离-方位地面覆盖范围、波束覆盖重叠率、雷达方位波束中心以及雷达初始距离波位近端下视角;模块M2:根据当前距离波位的近端下视角取值确定当前距离波位的3-dB主瓣波束宽度,判断当前主瓣波束宽度内是否发生距离模糊,若发生距离模糊,则根据脉冲重复时间计算当前距离波位的下视角波束中心,若无距离模糊,则根据3-dB主瓣波束宽度计算当前距离波位的下视角波束中心取值;模块M3:根据当前距离波位的波束中心计算结果计算当前距离波位的远端下视角取值;模块M4:基于波束覆盖重叠率和当前距离波位的覆盖地距,计算下一距离波位的近端下视角为当前波位的近端下视角,迭代处理至波束覆盖范围超过给定距离地距覆盖要求,得到距离波位的划分结果;模块M5:遍历不同的距离波位,依次根据每个方位波位的近端空间锥角计算3-dB方位主瓣波束宽度,依次更新方位波位的波束中心、远端下视角,迭代处理至方位地距满足给定方位覆盖要求;模块M6:输出满足距离-方位覆盖要求的波位设计计算结果和每个波位所需的驻留时间。
7.根据权利要求6所述的基于天基预警雷达的波位设计系统,其特征在于,所述模块M2中3-dB主瓣波束宽度利用所述当前距离波位的近端下视角,结合雷达发射接收方向图通过一维搜索获取。
8.根据权利要求7所述的基于天基预警雷达的波位设计系统,其特征在于,基于所述当前距离波位的3-dB主瓣波束宽度,当前距离波位所述波束中心下视角计算表达式为: (1)式中, 表示第k个距离波位的近端下视角, 表示k个距离波位的近端斜距, 表示第k个距离波位的3-dB主瓣波束宽度, 表示对应第k个距离波位的3-dB主瓣波束宽度的远端斜距, 为光速, 为脉冲重复时间, 为雷达平台高度, 表示地球半径, 为反余弦函数, 表示绝对值符号。
9.根据权利要求8所述的基于天基预警雷达的波位设计系统,其特征在于,所述当前距离波位的远端下视角计算表达式为: (2)式中, 为第k个距离波位的远端下视角。
10.根据权利要求8所述的基于天基预警雷达的波位设计系统,其特征在于,所述模块M4中下一距离波位的近端下视角计算表达式为: (3)式中, 为第k+1个距离波位的近端下视角, 为第k+1个距离波位的近端斜距;所述第k+1个距离波位的近端斜距计算表达式为: (4)式中, 为第k+1个距离波位的近端斜距, 为第k+1个距离波位的近端波束照射点与星下点之间连线对应的地心张角;所述第k+1个距离波位的近端波束照射点与星下点之间连线对应的地心张角计算表达式为: (5)式中, 为雷达波位覆盖重叠率, 为第k个距离波位的近端距离地距, 为第k个距离波位的远端距离地距。