高动态目标快速捕获的实现方法

刘增茂，吴海洲，冀云成,李 伟

(1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081;2.西安卫星测控中心，海南 三亚 572011；3.中国人民解放军93160部队，河北 石家庄 050081)

0 引言

探月三期返回器返回地面是最复杂、最重要和最紧张的阶段，在一定程度上决定探月三期任务的成功与否。返回器从绕地轨道返回地面，一般要经历4个阶段:制动段、过渡椭圆段、再入段和着陆段。其中再入段是关键中的关键，同时也是测控最为困难的。探月三期返回器以“打水漂”的方式安全返回地球，造成了返回器轨道的不确定性，给地面天线捕获目标造成极大困难。另外，因返回器进入大气层时会产生黑障现象，造成返回器的信号中断，使测控捕获跟踪和测量难度大大增加[1]。

针对探月三期返回器高速再入测控任务特点：返回器具有轨道不确定性和信号传输有黑障现象。返回器信号起伏变化较大，甚至有闪烁，信号电平较弱，多普勒变化动态极大，角动态很大，造成目标捕获困难[1-3]。对于大动态目标的捕获需要天线具有宽波束特性；而微弱信号的接收需要天线具有高增益、窄波束。

对于传统纯机械跟踪天线，一般为单波束天线，要实现大范围的目标搜索，一方面，由于受机械轴(方位轴和俯仰轴)转速的限制扫描时间较长，另一方面，由于运动惯性天线扫描方向调转也需要一定时间，而且反复调转天线扫描方向对轴承齿轮造成不可逆的损伤，影响天线使用寿命；纯电扫描……