机械转子

360度方位扫描

360度方位扫描是一种常见于地面和机载雷达上的模式。该模式通过在方位角上机械扫描雷达天线来提供360度监视。在该模式下，雷达通常采用扇形波束，其方位角视场狭窄，但仰角跨度大。这些雷达提供精确的范围和方位测量，但通常不报告检测到的目标的仰角。360度方位扫描雷达的一个常见示例是机场监视雷达。

使用的函数helperScanRadarModesExample创建trackingScenario有一个安装雷达的平台和三个目标。这个函数也建立了theaterPlot显示目标的位置，雷达的波束和镗孔位置，以及雷达产生的探测。

你可以学习更多关于使用的知识trackingScenario和theaterPlot从介绍跟踪场景和模拟传感器检测的例子。

%初始化跟踪场景模拟和戏剧情节%的可视化ts=trackingScenario；[平台，图]=助手ScanRadarModes示例(“设置跟踪场景”，ts）；%为可重复的结果设置随机种子rng（2018年）

创建一个雷达，机械旋转其天线在方位角360度。架设在平台上方十五米，与平台轴线偏航-135度。增加方位角视野，在显示的数字中有更好的能见度。

创造360度机械旋转雷达雷达=引信雷达传感器（1，“旋转”）；在平台上方15米处定位雷达雷达。安装位置= [0 0 -15];旋转雷达，使其偏离平台轴线-135度radar.MountingAngles (1) = -135;%设置雷达的方位角视野为5度，以显示更大的波束radar.FieldOfView (1) = 5;显示配置雷达雷达

雷达与属性= fusionRadarSensor: SensorIndex: 1 UpdateRate: 1 DetectionMode:“单站”ScanMode:“机械”InterferenceInputPort: 0 EmissionsInputPort: 0 MountingLocation: [0 0 -15] MountingAngles: [-135 0 0] FieldOfView: 10.0000 [5] RangeLimits: 100000年[0]DetectionProbability: 0.9000 FalseAlarmRate: 1.0000 e-06 ReferenceRange:100000 TargetReportFormat: 'Clustered detections'使用get显示所有属性

配置雷达机械扫描速度为每分钟2转。在这种模式下，雷达在每个驻留点安排波束，这些波束由雷达的方位视场间隔。雷达的更新率然后从期望的扫描率和它的方位视场计算。

rpm = 2;fov = radar.FieldOfView;scanrate = rpm * 360/60;%度/秒updaterate = scanrate /视场(1)%赫兹雷达。UpdateRate = UpdateRate;

updaterate = 2.4000

使用trackingScenario模拟场景中目标的运动，并使用机械旋转雷达模型生成检测。helperScanRadarModesExample用于更新theaterPlot平台位置、雷达波束和视距位置，以及在模拟的每个步骤生成的检测。

%配置trackingScenario以雷达的更新速率前进。ts.UpdateRate = radar.UpdateRate;%运行仿真图（图）；标题(“360度方位扫描”）；而推进(ts) & & ishghandle(图)%当前模拟时间simTime = ts.SimulationTime;目前目标职位目标= targetPoses(平台);%在当前扫描位置生成目标检测dets=雷达（目标，同步时间）；%更新显示helperscanradarmodes示例(“显示更新”、ts、平台、雷达、依据);对入站目标进行检测快照takeSnapshot = simTime> 5 && any(cellfun(@(d)d. objectattributes {1}.TargetIndex,dets)==2);了= helperScanRadarModesExample (“快照”无花果,takeSnapshot);如果了关闭(图);终止终止

上图分别是3-D和2-D视图下对入站目标的检测。当入射目标的波束扫过它的位置时，雷达就会探测到它。雷达的视轴显示为一条黑色虚线。雷达的当前波束显示为蓝色虚线。光束和轴视位置的历史以灰度显示，较近期的位置显示为黑色，较早的位置显示为白色。

360度方位扫描倾斜仰角覆盖

在上一节中，雷达天线的视轴（黑色虚线）被限制在水平面内，导致雷达波束的一半指向水平面以下。如果您正在为地基雷达建模，您可能希望向上倾斜雷达的视轴，以便雷达仅测量地面以上的区域。相反，对于机载平台，您可能希望将雷达波束指向下方，以测量雷达平台下方高度的目标。

倾斜雷达天线的轴向，使波束的仰角跨度不在地面以下。为此，启用雷达仰角，并设置仰角机械扫描限制，从地面到全仰角视野进行搜索。然后设置仰角视场略大于机械扫描限制所跨越的仰角，这样雷达就不会执行光栅扫描(光栅扫描将在下一节中讨论)。

如前所述，雷达计划由方位角和仰角视场隔开以覆盖整个机械扫描极限的波束。通过将仰角视场设置为略大于机械仰角扫描限制，雷达将波束置于机械扫描限制的中间。

当您使用“旋转器”配置创建雷达时，这个配置已经设置好了。你所需要做的就是启用海拔。

释放（雷达）；radar.HasElevation=真；%确认机械扫描限制雷达。MechanicalAzimuthLimits雷达。MechanicalElevationLimits

Ans = 0 360 Ans = -10 0

%确认仰角视野略大于仰角扫描限制所跨越的%，因此不执行光栅扫描elSpan = diff(radar.MechanicalElevationLimits) isLarger = radar.FieldOfView(2)>elSpan . elSpan = diff(radar.MechanicalElevationLimits

elSpan = 10 isbigger = logical 1

使用helperScanRadarModesExample函数来运行模拟，就像前一节中使用while循环所做的那样。

helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、2);

在上图中，您观察到天线向上倾斜，因此没有雷达能量被引导到地面以下。整个雷达波束（蓝色虚线）位于地面上方。

360度方位角与仰角光栅

有时，雷达必须执行360度监视，覆盖范围大于其仰角视野所能覆盖的范围。在这种情况下，雷达机械地在方位角上旋转，并机械地在每个360度扫描结束时在仰角上步进它的天线。这是光栅扫描的一种形式，其中每个光栅条由雷达的仰角视场间隔，横跨雷达的仰角扫描限制。

将雷达设置为使用横跨5度仰角的波束扫描地面以上10度区域。这将在0、-5和-10度仰角处生成3个仰角光栅条。

释放(雷达);elFov = 5;%度radar.FieldOfView (2) = elFov;雷达。MechanicalElevationLimits = [-10 0]-elFov/2;%增加雷达的扫描速率以显示2个完整的周期%光栅扫描模式。rpm = 5;fov = radar.FieldOfView;scanrate = rpm * 360/60;%度/秒更新率=扫描率/fov（1）；%赫兹雷达。UpdateRate = UpdateRate;%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、3);

前面两幅图显示了雷达的波束位置，左边的图显示了光束从第一条到第二条栅栏向下移动的位置（注意图中部的标高）。。右图显示上一次光栅扫描完成后的波束位置。在这种情况下，雷达从第三个光栅条向第二个光栅条递增。每个光栅条之间的距离是雷达的仰角视野。

扇形扫描

机械方位扇区扫描

扫描一个完整的360度扇区是非常耗时的。如果已知感兴趣的目标占据较小的区域，通常使用扇区扫描。通过扫描更小的方位角扇区，在不增加雷达机械扫描速率的情况下，扇区内的每个目标都实现了更高的更新速率。

通过在雷达安装方向的任意一侧设置45度的机械扫描限制，将雷达设置为扫描90度方位角扇区。禁用仰角将雷达波束限制在水平面上。

设置fusionRadarSensor通过指定雷达的“扇区”配置来实现此配置。

雷达=引信雷达传感器（1，“部门”，“MountingAngles”(-135 0 0),“MountingLocation”,[0 0 -15]);%设置雷达的方位角视野为5度，以显示更大的波束radar.FieldOfView (1) = 5;%设置更新速率以显示扇区扫描的多个周期rpm = 2;fov = radar.FieldOfView;scanrate = rpm * 360/60;%度/秒更新率=扫描率/fov（1）；%赫兹雷达。UpdateRate = UpdateRate;%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、4);

图的顶部一行显示方位扇区的第一次扫描，波束从图的左边到右边穿过扇区。下面一行显示了方位角扇区的扫描，其中机械扫描的方向已反转，从右到左遍历图形。

同样，雷达波束的一半位于水平地平面以下。你可以使用与上一节相同的技术，机械地向上或向下倾斜波束360度方位扫描倾斜仰角覆盖．

机械方位扇区扫描与电子仰角扫描

一些雷达在方位角上机械扫描，并在天线的镗孔上电子叠加多波束。这就避免了需要执行光栅扫描来缓慢地搜索出感兴趣的区域。电子转向和处理多波束在一个单一的停留位置需要更复杂的天线硬件和信号处理算法，但提供更高的更新率，在该领域的每个目标。

配置雷达以机械扫描其波束在方位角，同时处理10度仰角视场，通过电子叠加多个仰角波束在每个停留位置。

释放(雷达);%启用机械和电子扫描雷达。ScanMode =“机电”；%启用仰角扫描和测量雷达。HasElevation = true;仰角扫描采用电子方式进行。设置电子%方位扫描限制为零以禁用电子方位扫描。设置%机械仰角扫描限制为零，以禁用机械仰角%扫描雷达。电子方位限制= [0 0];雷达。MechanicalElevationLimits = [0 0];%确认仰角视场大于仰角%扫描范围elSpan = diff(radar.ElectronicElevationLimits) isbigger = radar.FieldOfView(2)>elSpan . elSpan = diff(radar.ElectronicElevationLimits

elSpan = 10 isbigger = logical 1

%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、5);

上图显示了雷达探测入站目标的情况。请注意，雷达的视轴(黑色虚线)位于水平地平面，但雷达的波束在仰角上偏离其视轴。波束位置与雷达瞄准轴的这种偏移是通过电子控制波束的仰角来实现的。

电子方位角扇区扫描

方位角扇区也可以使用电子扫描进行测量。电子扫描相同的方位角扇区创建fusionRadarSensor使用扫描模式设置为“电子”而不是“机械”的“扇区”扫描配置。启用高程，以便通过在高程中堆叠梁扫描地面以上区域，以跨越整个高程扫描限制。

雷达=引信雷达传感器（1，“部门”，“扫描模式”，“电子”，“HasElevation”,真的,.．.“MountingAngles”(-135 0 0),“MountingLocation”,[0 0 -15]);%设置更新速率以显示光栅扫描模式的多个周期雷达。UpdateRate = UpdateRate;%设置雷达的方位角视野为5度，以显示更大的波束radar.FieldOfView (1) = 5;%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的，ts，平台，雷达，6）；

上图显示，电子扇区扫描始终以相同的方向扫描（在这种情况下，从图的左侧到图的右侧）。与机械扫描不同，机械扫描的下一个波束位置受天线当前机械位置的约束，电子扫描可以在扫描扇区内瞬间移动波束。

光栅扫描

机械光栅扫描

雷达可以很容易地配置为执行机械光栅扫描模式，如下所示。

雷达=引信雷达传感器（1，“光栅”，“MountingAngles”， [- 1350 0]，“MountingLocation”, [0 0 -15]);%设置更新速率以显示光栅扫描模式的多个周期雷达。UpdateRate = UpdateRate;%设置雷达的方位角视野为5度，以显示更大的波束radar.FieldOfView (1) = 5;%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、7);

上面的图显示了沿着雷达的3个高程光栅扫描条的雷达波束位置。在每次方位扫描结束时，雷达通过其视场步进仰角，并反转其方位扫描的方向。当到达仰角扫描极限时，雷达通过改变波束在仰角上的步进方向开始新的光栅扫描。

您可以使用此配置作为起点，并调整机械扫描限制和视野，以匹配您希望建模的雷达的扫描模式。

电子光栅扫描

您还可以配置雷达以执行电子光栅扫描模式。每次扫描后，电子光栅扫描模式会立即重复相同的扫描序列，而机械光栅则会反转扫描序列，使天线的机械位置回到原点。

配置雷达执行电子光栅扫描，设置其扫描模式为“电子”。

雷达=引信雷达传感器（1，“光栅”，“扫描模式”，“电子”，“MountingAngles”(-135 0 0),“MountingLocation”,[0 0 -15]);%设置更新速率以显示光栅扫描模式的多个周期雷达。UpdateRate = UpdateRate;%设置雷达的方位角视野为5度，以显示更大的波束radar.FieldOfView (1) = 5;%运行模拟helperscanradarmodes示例(运行仿真的、ts、平台、雷达、8);

上面的图显示了沿着雷达的3个高程光栅扫描条的雷达波束位置。在每次方位角扫描结束时，雷达通过其视场在仰角上步进，并在与前一次扫描相同的方向上继续方位角扫描。当到达仰角扫描极限时，雷达重复相同的光栅扫描位置序列。通过电子扫描，雷达可以立即返回到扫描模式的开始，而不受雷达当前机械位置的限制。

您可以使用此配置作为起点，并调整电子扫描限制和视场，以匹配您希望建模的雷达的扫描模式。

总结

这个示例向您展示了如何使用fusionRadarSensor．该模型提供了预置，使您能够快速配置雷达，并对扫描参数进行额外的微小调整，以匹配您正在建模的雷达。