[发明专利]一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统及其应用方法

说明书

本发明公开了一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统及其应用方法，包含：信号处理机组件，分别与信号处理组件连接的高频接收机，发射机和机构控制器；环形器；单脉冲天线；高频接收机和发射机分别通过环形器与所述单脉冲天线连接；二维指向机构；机构控制器，其通过二维指向机构与单脉冲天线连接；信号处理组件向机构控制器发送控制指令，控制二维指向机构转动带动单脉冲天线指向目标；信号处理组件发送主振激励信号至发射机；经单脉冲天线向外辐射；单脉冲天线通过环形器向高频接收机反馈目标反射的回波信号；高频接收机向信号处理组件反馈中频频段的回波信号，信号处理组件计算得到目标的模拟距离信号。本发明具有高可靠性和自测试的优点。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，特别涉及一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统及其应用方法。

背景技术

随着航天技术的快速发展，卫星执行编队飞行，空间站完成与货运飞船的空间对接任务，需要为姿轨控计算机提供目标的距离、速度和角度等信息。现有的单脉冲雷达能够连续跟踪目标，并输出目标的位置测试信息。而本发明提出了一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，是针对在空间恶劣的使用环境，对星载单脉冲雷达采取加固设计，为星载单脉冲雷达长期可靠运行提供保障。

通过专利检索，检索出相关专利3项，其中“一种单脉冲雷达系统自检与状态参数的监测结构和方法”(申请号：201310004555.9)公开了一种单脉冲雷达系统自动校准与状态参数的测试结构和方法，实现对雷达系统通达自检、校准、灵敏自动测量以及发射机状态检测。“相位单脉冲雷达系统和目标检测方法”(申请号：201380018843.8)其相位单脉冲雷达系统基于多个接收天线接收到的接收信号的相位差来检测目标的方位。“一种基于四通道单脉冲比统计特性的诱饵干扰检测方法”(申请号：201710345739.X)改进单脉冲雷达接收机，引出天线的双差信号，根据微波雷达和路、方位、俯仰和双差四个通道回波信号计算单脉冲比，实现快速检测干扰，提出相应的抗干扰措施。

以上三种专利均是针对地面使用的单脉冲雷达，提出了改进的自检检测方法和抗干扰措施，而本发明是针对在空间恶劣环境下使用的，对星载单脉冲雷达采取加固设计，更易于维护，为星载微波雷达长期可靠运行提供保障，具有创新性。

通过论文检索，检索到两篇相关论文，其中《3mm波段高分辨力单脉冲雷达技术研究》是研究了双平面振幅和差式单脉冲雷达系统及通道不一致性对跟踪性能的影响，介绍了单脉冲雷达角误差提取的方法，并分析了其测角精度；《比幅和差式单脉冲雷达微波和差器建模》是对三通道单脉冲定向雷达微波和差器进行了分析，建立了微波和差器仿真用模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统及其应用方法，其为基于Ku波段设计的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，可应用于卫星、空间站等航天器空间编队飞行、空间对接等领域，为姿轨控计算机提目标星的距离、速度、角度等测量信息。该系统可以持续测量作用范围内目标星相对卫星本体的角度、相对距离和相对速度等信息，并提供给卫星GNC 分系统，用于卫星姿轨控制，实现卫星在全视场范围内对目标星进行搜索和跟踪的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：