火控雷达跟踪目标系统响应时间的研究
文/张西平1梁江鹏2杨茜3陈国际1
摘 要
火控武器系统中系统响应时间对于整个系统火控解算等至关重要，作为重要传感器的火控雷达其天线调转时间直接影响武器系统响应时间，本文通过建立不同的伺服调转模型仿真分析不同伺服调转策略下的天线调转时间规律，并对不同伺服加速度、速度下的调转时间规律进行分析。
【关键词】 天线调转 期望位置 角加速度 天线转速
1 引言
随着防空领域武器系统发展，防空目标由原先传统的战斗机、巡航导弹类目标，转变为RCS更小的低速无人机等低空目标，面对作战目标的变化，对于火控系统的响应时间以及响应速度提出更高的要求，其中在武器系统中承担重要角色的探测器响应时间缩短对于系统系统响应时间的贡献显得尤为重要，火控雷达中，系统响应时间主要由伺服调转时间和信息处理时序所占用的时间组成，信息处理占用的时间由系统时序规划决定，当雷达的时序关系确定好之后，处理信息的时间长短已经确定，变化的部分为伺服调转时间，该部分时间主要由伺服调转策略以及伺服驱动电机加速度、速度确定，在伺服驱动电机选定的情况下，伺服调转策略的选择确定了调转时间。
图1
图2
图3
图4
图5
图6
2 模型建立
2.1 模型1
火控雷达天线初始方位值为
、期望位置为
，在初始位置到期望位置匀速再减速或者直接减速均可停止在期望位置时，直接保持与天线运动方向一致，停止在期望位置，如图1所示，天线行程为
初始位置直接减速到达天线静止位置，该位置已经超过期望位置，在该情况下，雷达天线匀速再减速，即天线多转动一圈，如图2所示，整个运动行程为
2.2 模型2
雷达天线由运动以最大加速度减速到达静止状态，如果停止位置满足
则雷达天线运动保持与天线在搜索状态运动方向一致，以恒定加速度减速停止在期望位置，如图3所示，如果停止位置满足
则雷达天线最大加速度减速至静止，然后以与天线搜索状态相反的方向方向加速再减速最终静止在期望位置，如图4所示。
3 系统响应时间推导
对于搜跟一体雷达，雷达方位上为机械跟踪的情况下，搜索转跟踪过程中，天线伺服调转的方式会有多种方式，在此考虑两种伺服调转控制策略，对比两种方法在不同角加速度、不同调转角度下的响应时间，选择调转时间更短的作为雷达天线搜索转跟踪的伺服控制策略，天线伺服调转用时更短的，对于系统响应贡献更大。
图7
增城万家旅舍是广州市增城区政府于2014年牵头创立，并协同农户和企业共同构建的民宿品牌，现由广州增城万家旅舍管理有限公司管理，按照规定必须符合经营服务规范和接受统一管理等加盟条件方可加入。万家旅舍管理有限公司给加入的民宿以电商技术、策划、营销等方面的指引。2015年增城区拟定并通过《增城市万家旅舍计划工作方案》，里面明确了增城区要在3年内构建10 000家左右的万家旅舍，并加以规范化的营销、品牌等管理⑤。
图8
图9
图10
图11
图12
3.1 采用伺服控制策略1
当
时，顺时针方向调转，如图11、图12所示。
3.1.1 直接减速
当
时，雷达截获转跟踪目标可直接减速，如图5所示。
可计算截获转跟踪时间为
8）定期开展工程质量检查。建设单位在施工过程中没有办法做到全面全天的监督，应定期邀请设计、监理、施工各方对质量保证体系的运行做出检查诊断，对于重点工程的施工一定要检查是否按照图纸进行施工，对于其他工程的施工要做到定期和不定期的检查。一旦发现不合格或潜在的问题，及时进行整改，必要时可以返工，不能为了节省小钱而影响工程质量。
3.1.2 匀速再减速
图13
图14
当
时，雷达由搜索状态转跟踪状态，天线运动方式为先匀速运动，再减速运动，天线运动过程如图6所示。
由图6可计算天线调转时间如下：
CEI计算的软件系统使用Java开发，设计为基于Web的网页应用程序，浏览器/服务器模式，无需安装，只需要通过网页浏览器即可登录使用，大幅提高了使用的灵活机动性，并且动态页面技术也有助于软件的智能化。软件程序采用广泛使用的MVC架构来设计，如图2所示。MVC框架将软件程序分为模型、视图和控制器三个层次： 模型主要负责处理业务逻辑和数据；视图主要指用户界面；控制器负责联系视图和模型，从视图获取用户请求后向模型传递数据，将模型处理的结果返回视图。
3.1.3 采用调转策略1时间推导流程
如图7所示。
3.2 采用伺服控制策略2
天线由搜索状态最快转为静止状态，即以最大加速度减速，可将在用时最短的情况下转为静止，在整个过程中天线转动的角度为 ，可推导其值大小如式：
物料成本是产品开发成本的重要组成部分，物料采购协同，是影响服装产品开发效率的难题。通过PDM系统的实施，采购人员可以通过拍摄物料照片、输入物料参数并上传系统，实现多部门协同共享物料数据；仓管部门可以根据设计部门的进程与指令及时调整样衣物料的仓储状况；PDM系统内完成入库信息采集、领用申请与出库管理。通过系统集成全面开展物料管理，可以有效避免物料供应延后、计划外采购和重复采购等问题。
图15
图16
3.2.4 先顺时针再逆时针调转2
3.2.5 采用调转策略2时间推导流程
当
时，先顺时针后逆时针调转，如图8所示。
当
时，
脑卒中是引起吞咽障碍的最主要原因，吞咽障碍后营养不良、误吸的发生率约为40%[2]，严重者甚至会引起吸入性肺炎等并发症[3]。临床工作中我们发现目前脑卒中后偏瘫患者的吞咽功能训练效果并不理想，并且部分患者伴有肺功能减退的现象，可能原因为：①脑卒中患者因偏瘫长期卧床或吞咽障碍需进行鼻饲，出现营养不良、肌力下降、肌肉萎缩等情况，导致患者肺泡摄氧能力降低，呼吸道分泌物增多。②患侧膈肌收缩力下降，膈肌活动度减弱[4]，引起肺通气量减少，呼吸异常。
本研究选择黄山市三区四县的民宿为样本的原因是：（1）黄山民宿超过100家，在国内发展较早，速度较快，其中比较有名的猪栏酒吧，儒村山居，关麓小筑具有一定的规模和代表性；（2）黄山作为徽文化的发祥地，良好的生态环境和厚重的文化底蕴，成为旅游者人文情怀的归宿；（3）黄山是一个旅游发达地区，有来自世界各地的游客，这就为黄山民宿的发展提供的广泛的客源，能够从中获得游客对于黄山民宿的感知和评价。
当
赵仙童皱着眉说，怪事，我一共打了七十二个电话，其中大半是女人接的，鱼泡泡都没翻。砖子暗叫苦，我的天呐，七十二个电话，赵仙童神经真出岔子了。
3.2.1 先顺时针再逆时针调转1
忽略闸门门顶出水后动水阻力和浮力的变化。待门顶出水后，考虑壅水阻力，初出水面时壅水高度按壅水与实际门顶齐平计算。通过现场观察，卧倒门启闭时，雍水高不超过0.8 m。雍水载荷作用在闸门面板上，顶部为三角形水体，下部为矩形水体。临近全关状态时，最大壅水高分别按照0.8，0.7，0.5 m 进行试算。由公式(5)可得FQ=-(MG+FF×l4+MD+ 表2为有水关门工况下卧倒门液压缸的启闭力(卧倒门在不同工况、相同开度时重力臂和液压启闭力臂不变，同表1)。由表2可以看出，封闭腔的浮力与卧倒门自重基本抵消，对液压缸单缸启闭力影响最大的是卧倒门在全关位附近作用于门叶的水压，即壅水高。
3.2.2 顺时针直接减速1
前茬作物玉米收获后，10月10日播种，亩播量为14公斤。亩施纯氮（N）15公斤，纯磷（P2O5）12公斤，纯钾（K2O）10公斤，氮肥的80%和全部磷钾肥作底肥，20%氮肥在拔节后期追施。5月29日各品种收1m2作为实产样，单晒，人工脱粒，测千粒重，称实产。
当
或者
时，顺时针方向调转。如图9、图10所示。
3.2.3 顺时针直接减速2
当 时 ；当
时
雷达天线转为静止状态时方位角为
雷达天线调转期望位置方位角为
、天线当前位置为A，系统设计最大加速度
，v为当前天线转速，雷达在进行搜索目标时天线为顺时针转动，即定义顺时针方向为正方向。
当A期望＜A静止或者0＜A静止＜A1时，先顺时针再逆时针调转。
当
时，
雷达调转天线响应时间处理流程如图13所示。
4 仿真分析
系统设计过程中，伺服调转最大加速度指标给定，雷达天线在任意角度调转过程中，其调转时间可分别采用上述两种策略进行仿真计算，对比其方法策略的优劣性。
4.1 给定固角度、加速度、速度情况下采用两种调转策略时间对比
假定最大加速度为400°/s2，当前天线转速为180°/s，雷达当前位置为2500mil，仿真计算得到雷达天线调转到任意位置的时间关系如图14所示。
其中红色为采用策略1调转时间，蓝色为策略2调转时间，从上图可分析当期望位置在170mil，即期望位置小于2330mil范围内，采用调转策略2所需时间小于采用策略1调转天线所用的时间，其它情况下，采用策略1调转雷达天线所需时间更短，即在小于期望角度一定范围角度内，采用策略2可以减小雷达天线伺服调转的最大时间。
当雷达当前位置变化时，即该图发生左右平移，采用两种调转天线策略时间相对关系保持不变，即在火控系统中要求雷达天线调转时间最短的情况下采用两种策略的结合，取调转角度时间较短的方法策略。
4.2 不同加速度情况下雷达天线调转时间对比
采用两种策略结合的方法，仿真分析加速度分别为250°/s2和400°/s2情况下天线调转时间，从图15可看出，随着加速度的提高，天线调转最大时间降低，加速度为400°/s2时最大时间小于加速度为250°/s2约0.7s,因此在系统设计指标时为降低系统响应时间，可适度提高伺服加速度值。
项目单位应于项目结题前完成项目任务的执行，并于项目结题后三个工作日内向中心报送结项报告；结项报告包括项目执行情况、实施效果、自我评估、宣传情况及经费使用情况等内容；结项报告需经区县（自治县）民政局审核并盖章；由重庆市婚管中心组织专家评审团赴项目单位进行结项评估。
4.3 不同转速下雷达天线调转时间对比
采用两种策略结合的方法，仿真分析速度分别为180°/s和360°/s情况下天线调转时间，从图16可看出，随着天线转速提高，天线调转最大时间降低，速度为360°/s时最大时间与速度为180°/s时最大调转时间相比，降低了约 0.3s,因此在系统设计时也可通过提高天线转速降低系统伺服响应时间。
5 结束语
本文通过建立模型分析得出可通过选取合适的天线调转控制策略，可优选出调转到任意角度用时最短的伺服控制策略，同时选择最大加速度较大伺服系统、提高天线搜索状态下速度均可较小天线调转最大时间。
参考文献
[1]张颖璐,吴永刚.某型舰载武器系统发射装置伺服系统控制算法研究[J].火力与指挥控制,2014(07).
[2]李伟,韩崇伟,周文.全闭环炮控伺服串级控制研究[J].系统仿真学报,2013(02).
[3]洪冬冬,刘以安,薛松,王刚.相控阵雷达实时任务二次调度算法[J].计算机仿真,2015(11).
作者简介
张西平，硕士研究生学历。工程师。研究方向为火控雷达与武器系统。
作者单位
1.西安电子工程研究所 陕西省西安市 710100
2.军委审计署西安审计中心 陕西省西安市 710061
3.西安雷通科技有限责任公司 陕西省西安市 710119
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