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　　图4中，T为速率陀螺时间常数；？孜为速率陀螺阻尼系数；？子g为速率陀螺传输延迟时间；Tg为速率陀螺数据周期；？棕为弹体姿态角速度；？棕m为弹体姿态角速度测量值；？棕max为速率陀螺量程限制。

　　速率陀螺动态特性可用二阶欠阻尼环节描述。

　　3相控阵雷达导引头隔离度分析

　　3.1隔离度定义

　　隔离度是评价导引头系统解耦弹体运动的一个重要指标，定义为弹体扰动引起的导引头测量的附加视线角速度■与弹体姿态角速度的比值，通常用R表示。即，

　　（2）

　　3.2波束稳定与跟踪回路隔离度分析

　　将分别表示测角机构，波控算法，角速率陀螺的动力学特性，上述结构可以简化成如下的形式：

　　此时的雷达导引头已经通过将姿态角前馈，解决了提取的视线角对姿态角的耦合问题。

　　从弹目视线角速度qt到全捷联相控阵导引头输出的传递函数为：

　　（3）

　　从弹目视线角速度t到全捷联相控阵导引头输出的传递函数为：

　　（4）

　　由弹体姿态角速度到全捷联相控阵导引头输出的传递函数为：

　　（5）

　　其中GB（s）是波控系统的动力学表达式，Gg（s）是角速率陀螺的动力学。若不满足GB（s）Gg（s）=1，则系统隔离度不为0，导引头输出的视线角信息对弹体姿态角速度不能完全解耦。

　　只有满足GB（s）Gg（s）=1，才能消除弹体扰动对视线角的扰动，也就是实现真正意义上的解耦。

　　3.3分析结论

　　以往的理论分析，都是忽略掉导引头各环节的动力学特性，只考虑各环节增益。若Kp，Kg，KB分别代表导引头测角环节、角速度陀螺、波控系统的增益，根据公式（5），可得隔离度表达式为：

　　从真实视线角速度t到导引头输出的视线角速度的传递函数为：

　　（1）对弹体扰动的解耦

　　认为1/KB是波控系统的刻度因数，用Ks表示。则认为角速率陀螺与波控系统的刻度因数误差Kg-1/KB，也就是Kg-Ks，是造成全捷联相控阵雷达导引头隔离度的主要原因。只有当角速率陀螺刻度尺Ks与波控系统刻度尺Kg一致，且以相同的规律波动时，也即Ks=-1/KB，才能消除弹体扰动对视线角的扰动，也就是实现真正意义上的解耦。

　　（2）时间常数

　　导引头时间常数tSD=Ks/KpK，为了导引头输入的视线角速度与输出的视线角速度稳态增益为1，则Ks=1，所以tSD=1/KpK。时间常数与测角机构增益Kp和运放增益K相关，又因为测角机构的增益Kp≈1，时间常数只与运放增益K相关，K越大，时间常数越小。

　　4仿真验证

　　4.1各环节动力学对导引头隔离度影响

　　导引头参数：

　　增益：令Ks=1，且Kg=1，则刻度因数导致的隔离度问题不存在。

　　动力学特性：由于角速度陀螺的二阶特性，数据更新周期、测量延时以及波控系统的数据测量周期对导引头隔离度有明显影响[13]～[17]。所以在本次仿真中对于角速度陀螺，考虑数据更新周期、测量延时、陀螺二阶特性；对于波控系统，考虑数据测量周期；对于导引头测角环节，不考虑其动力学特性。

　　输入：弹体扰动角度幅值为1°、频率为3Hz，输入的视线角速度为0。

　　相控阵雷达导引头目标视线角速度输出曲线如图6所示。由图6所示仿真结果可知，导引头输出的视线角速度幅值约为0.25°/s。由于仿真中给出的导引头输入的视线角速度为0，所以导引头输出的视线角速度是由弹体扰动引起的。将导引头输出的视线角速度与输入的弹体姿态角速度相除，计算可得相控阵雷达导引头隔离度约为1.33%（目标视线角速度幅值与弹体扰动角速度幅值之比）。

　　仿真说明在角速率陀螺与波控系统刻度因数一致，而动力学的不一致时，仍然会导致隔离度问题的产生。

　　4.2响应速度受放大机构增益的影响

　　改变波束跟踪回路的增益K，得到波束转速（即测量到的视线角速度）如图7所示。

　　5结束语

　　文章在考虑了全捷联相控阵雷达导引头测角环节、波控环节、速率陀螺的动力学特性的基础上，分析了导引头波束稳定与跟踪回路中，引起导引头隔离度问题的主要因素，通过对模型的分析，得出结论，角速率陀螺刻度尺Ks与波控系统刻度尺Kg一致，但动力学不一致时，仍然会产生隔离度问题，不能完全解耦。导引头的响应速度与放大机构的增益有关，测角机构与放大机构的增益越大，导引头响应速度越快。并且通过仿真验证了此结论。

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