[发明专利]水声模拟测量水面目标全角度电磁散射特性试验平台

说明书

本发明涉及雷达目标散射特性测试领域，尤其是涉及水声模拟测量水面目标全角度电磁散射特性的试验平台。该试验平台，包括仪器平台、目标悬挂装置、造波装置、水下垂向旋转装置、驱动设备和水下发射平台，仪器平台、目标悬挂装置、造波装置和驱动设备均设置在水面上，水下垂向旋转装置和水下发射平台设置在水面下；目标悬挂装置上悬挂的水面目标缩比模型能0～360°旋转，水下垂向旋转装置能0～90°旋转。该试验平台考虑水面起伏对水面目标雷达散射特性测量的影响，不仅能测量大入射余角时的水面目标雷达散射特性，兼顾小入射余角时的测量需求，能测量获得水面目标全角度(水平方位角0～360°、入射余角0～90°)的电磁散射特性。

技术领域

本发明涉及雷达目标散射特性测试领域，尤其是涉及水声模拟测量水面目标全角度电磁散射特性试验平台。

背景技术

岸海雷达、舰载雷达入射到水面或空中目标时的雷达波入射余角通常小于3°，但对于星载雷达、机载雷达、反舰导弹导引头主动雷达等发射的雷达波到达目标时的入射余角可能大于3°，如：新一代反舰导弹普遍采用机动弹道模式，通常以掠海飞行接近水面目标，在攻击末段时再跃升，而后俯冲攻击水面目标。为此，需研究测量大入射余角时水面目标雷达散射特性。

获取水面目标电磁散射特性包括理论计算和试验两种途径，理论计算时难以精确建模测试环境，从而带来计算误差。当前，试验测量水面目标散射特性的方法主要有三种：一是外场实测法，所需要的测量场地、目标都难以满足，且只能在水面目标建造完毕后才能测试，不能在设计之初为设计人员提供有针对性的外形优化建议，且这种方法投入的资金、人力、物力非常大；二是微波暗室法，是当前试验室测量水面目标电磁散射特性的传统方法，存在以下几个方面的不足，首先是对于舰船这样的大尺寸目标，对试验测试设备的工作频率要求非常高，难以实现，其次是无法构建对水面目标电磁散射特性测量带来较大影响的起伏海面环境，且这种方法的基础建设资金投入非常大；三是水声模拟法，基于声波与电磁波在目标散射中的相似性原理，将空气-海水互易，将水面目标缩比模型缩比模型倒置于近水面下方，采用满足相似性原理和光学散射条件的超高频声波信号，照射缩比模型，获得包含水面界面散射影响的目标雷达回波，模拟测量水面起伏时水面目标的散射特性。当前，水声模拟测量水面目标电磁散射特性的测试平台只能满足入射余角小于3°的情形。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种操作简单、试验效率高的水声模拟测量水面目标全角度电磁散射特性试验平台，该试验平台不仅能测量大入射余角时的水面目标散射特性，同时兼顾小入射余角时的散射特性测量需求，能实现水面目标缩比模型全角度(水平方位角0～360°、入射余角0～90°)电磁散射特性的水声模拟试验。

本发明采用的技术方案是：一种水声模拟测量水面目标全角度电磁散射特性试验平台，包括用于摆放仪器设备的仪器平台、用于悬挂水面目标缩比模型的目标悬挂装置、用于模拟水面风浪的造波装置、水下垂向旋转装置、用于驱动水下垂向旋转装置转动的驱动设备和设置在水下垂向旋转装置上的水下发射平台，其特征在于：所述仪器平台、目标悬挂装置、造波装置和驱动设备均设置在水面上，所述水下垂向旋转装置和水下发射平台设置在水面下；所述目标悬挂装置上悬挂的水面目标缩比模型能在水平方位上360°旋转，所述水下发射平台上的换能器能360°旋转。

作为优选，所述仪器平台包括用于摆放仪器设备及兼做人员工作场所的平台底板和用于固定平台底板的平台固定架。

进一步的，所述目标悬挂装置包括悬挂支架底板、刻度盘底板、悬挂支架、水平方位刻度盘、旋转部件、调节螺母和目标悬挂杆，所述悬挂支架底板固定设置在平台底板两侧的纵梁上，使目标悬挂装置与仪器平台整体分割开；所述刻度盘底板通过悬挂支架固定安装在悬挂支架底板上，所述刻度盘底板中心设有水平方位刻度盘，所述旋转部件下端穿过水平方位刻度盘通过调节螺母与目标悬挂杆上端连接，所述目标悬挂杆下端悬挂有水面目标缩比模型；旋转部件可采用电机驱动旋转，通过目标悬挂杆带动水面目标缩比模型旋转，旋转部件上的指针与水平方位刻度盘的角度刻度对应，指示出水面目标缩比模型水平方位角。