[发明专利]方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及相控阵雷达技术领域，特别涉及一种方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测的兼容方法及系统。

背景技术

目标监视雷达要求全空域扫描速率很高，比如在空中交通管理领域应用时，数据率需达到4s～10s才能满足民航飞行间隔控制所需的误差要求，保障飞行安全。因此，单面旋转相控阵雷达须在规定时间内完成一次体扫描，驻留时间很短。但是，气象反射率因子是用足够数目的不相关样本进行功率平均，然后通过气象雷达方程推算得到的，雷达驻留时间足够长才能满足估计精度要求。径向风速和速度谱宽是利用多个样本间的相位关系推导而来，同样要求有足够多的样本参加计算。与反射率因子估计采用不相关样本不同，径向风速和速度谱宽估计要求相邻样本间存在强相关性。因此，若要目标监视与气象探测兼容，既需要保证驻留时间设计兼顾目标监视和气象探测功能，还要保证气象模式下相邻脉冲相关性设计满足不同基数据估计要求，是本领域目前的技术难题。

目前对相控阵雷达增加气象探测功能的研究一般基于两维相位扫描的相控阵雷达平台，由于波束可在方位和俯仰自由调度，其工作模式设计灵活，易于实现目标监视和气象探测兼容。针对民用领域的应用，方位旋转相控阵雷达具有低成本优势，在该平台上增加气象探测功能更具实用价值。但是方位旋转相控阵雷达仅在俯仰相位扫描，波束调度自由度降低，兼容工作模式设计难度显著增加。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容方法，有效解决了目标监视功能要求的高扫描数据率和气象探测功能要求的长驻留时间之间的矛盾，实现了目标监视与气象探测两种功能兼容。本发明通过以下技术方案实现：

一种方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容方法，其特征在于，包括：采用X圈目标监视与一圈气象探测交替执行，X大于等于1；

其中，在执行气象探测时，在所需探测的每一方位上分配驻留时间，在该驻留时间内对每一方位采用时分多路扫描的方法，包括：先控制方位旋转相控阵雷达的波束在一方位上从第一波位至第N波位分别依次发射一个脉冲，然后调度方位旋转相控阵雷达的波束至第一波位，从第一波位至第N波位分别依次发射第二个脉冲，如此循环执行，直至在方位上所分配的驻留时间结束，方位旋转相控阵雷达转至下一方位重复执行时分多路扫描的方法。

较佳的，每一波位的中心仰角都不在其他波位的俯仰波束方向图的强副瓣区，以避免旁瓣二次回波的干扰。

本发明针对现有技术存在的上述不足，还提供了一种方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容系统，有效解决了目标监视功能要求的高扫描数据率和气象探测功能要求的长驻留时间之间的矛盾，实现了目标监视与气象探测两种功能兼容。本发明通过以下技术方案实现：

一种方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容系统，包括：

资源管理模块，用以切换方位旋转相控阵雷达目标监视与气象探测兼容系统的工作模式，工作模式包括：采用X圈目标监视与一圈气象探测交替执行的目标监视与气象探测兼容模式，X大于等于1；

波形发生器，连接资源管理模块，用以根据资源管理模块的控制产生脉冲；

波控设备，连接资源管理模块，用以根据资源管理模块的控制调整方位旋转相控阵雷达的俯仰波束方向；

其中，在执行气象探测时，资源管理模块在所需探测的每一方位上分配驻留时间，由波控设备调度波束在驻留时间内对每一方位采用时分多路扫描的方法，包括：先控制方位旋转相控阵雷达的波束在一方位上从第一波位至第N波位分别依次发射一个脉冲，然后调度方位旋转相控阵雷达的波束至第一波位，从第一波位至第N波位分别依次发射第二个脉冲，如此循环执行，直至在方位上所分配的驻留时间结束，方位旋转相控阵雷达转至下一方位重复执行时分多路扫描的方法。

较佳的，每一波位的中心仰角都不在其他波位的俯仰波束方向图的强副瓣区，以避免旁瓣二次回波的干扰。

较佳的，还包括：

显控设备，连接资源管理模块，用以数据显示以及控制资源管理模块；

信号处理模块，连接资源管理模块，用以根据工作模式切换对应的信号处理程序；