预警机担负空中预警与控制(引导)任务,需要测定目标的三维坐标,低空飞行的战斗机等目标是其重要的探测对象。由于载机气动特性限制,机载雷达天线垂直孔径不可能很大,俯仰波束通常较宽,经典单脉冲测高精度难以满足作战引导需求,当今已装备的机载预警雷达还不能称为真正的三坐标雷达。因此结合实际机载预警阵列雷达装备,研究二维测角(尤其是俯仰角)技术,进一步提高目标测高精度具有重要应用价值。首先,实现了椭圆阵列雷达经典单脉冲测角方法。分析了椭圆阵列雷达归一化单脉冲误差曲面的特性,建立了关于方位和俯仰的二维单脉冲比网格,利用查表与插值的方法实现了经典单脉冲测角。其次,提出了椭圆阵列雷达四通道单脉冲测角方法。将基于矩形阵面的四通道单脉冲测角的研究拓展到椭圆阵面,分析了双差信号对测角的意义。给出了基于双差信号的单脉冲测角方法,在经典单脉冲基础上通过融合处理得到椭圆阵面雷达四通道单脉冲测角方法。仿真实验表明,四通道单脉冲测角方法比经典单脉冲测角方法具有更高的测角精度,尤其当目标偏离波束指向时,改善性能更加明显。最后,提出了椭圆阵面雷达极大似然谱估计测角方法。为实现目标俯仰角的测量,将椭圆阵面进行行向子阵划分,建立了子阵级的阵列信号模型,在此基础上推导了极大似然谱估计测角算法。仿真实验表明,极大似然谱估计方法测角精度优于经典单脉冲测角方法,并且测角性能不随目标偏离波束指向而变化。