一种基于相控阵雷达体制的高速微型破片测速方法

余英瑞; 张欣尉; 胡杰

弹道学报 ›› 2025, Vol. 37 ›› Issue (3) : 43 -48.

余英瑞, 张欣尉, 胡杰

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摘要

在靶场试验中针对火炮发射的微型破片进行精确测速具有重要意义。传统接触式铝箔靶测速设备场景布置复杂，每次测量破片速度均需重新更换靶纸，测试效率较低。非接触式高速摄影测速设备易受到膛口火焰、烟雾的干扰，从而影响破片位置判断，降低了测速精度。针对目前非接触式高速摄影测速设备存在的问题，该文提出一种基于相控阵雷达体制的高速微型破片测速方法，阐述了其系统架构和测速原理。由于微型破片目标截面积很小（<3 cm²）,通过切换高增益相控阵天线波束指向，从而在覆盖不同视场区域的同时提升雷达回波功率。该测速方法利用多普勒频移提取破片目标径向速度信息，通过相控阵天线调整波束指向跟踪破片实时位置信息，从而求出微型破片目标沿炮膛轴线速度。与传统非接触式高速摄影破片测速设备相比，相控阵雷达不仅能够完成精确破片测速，而且其工作频段远离可见光频段，在火焰、烟雾、黑夜等采光不好的场景下探测性能不受影响。