[发明专利]基于线阵的弹道目标回波信号模拟器及弹道数据产生方法

说明书

本发明公开了雷达技术领域的一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟器及弹道数据产生方法，可以高精度实时地模拟快速运动的弹道目标回波信号，解决了雷达外场试验中雷达性能验证的问题并且为野战部队提供了一种训练手段。包括：射频电子开关、天线单元阵列、数字信号处理模块、射频收发组件、D/A变换模块和A/D变换模块；数字信号处理模块用于基于线阵的弹道目标回波信号模拟器的系统控制；天线单元阵列包括若干个处于不同高度位置的天线单元，用于接收雷达辐射信号并在给定位置辐射弹道目标的回波信号；射频电子开关用于连接天线单元阵列与射频收发组件并通过数字信号处理模块控制选择弹道目标轨迹对应仰角位置的天线单元接收和辐射信号。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟器及弹道数据产生方法。

背景技术

炮位侦察校射雷达通过在弹道升弧段搜索捕获目标，采用外推的方法确定敌方火炮位置和己方弹着点坐标。在雷达的设计、研制和生产过程中，需要实施外场试验以检验雷达的目标捕获、跟踪和外推的能力，便于雷达可用性的评估。如果采用真实炮弹发射的方式获得实际的弹道轨迹数据对雷达性能进行验证，则需要消耗大量的人力、物力和时间，效率低下。弹道目标回波信号模拟器采用典型弹道目标运动模型模拟真实弹道目标的回波，在不具备火炮射击的条件下，能够检测雷达侦察校射距离、坐标测定误差等性能指标，对雷达的可用性提供方便快捷的评估手段，这样可以大大降低外场试验验证成本并提高效率。

目前，国内现有的雷达信号模拟器采用DDS或接收雷达辐射信号进行存储转发的方法获得目标模拟回波信号。其中，由于复杂环境难以真实建模，采用DDS方法不能够模拟复杂战场环境中的目标回波信号。接收雷达辐射信号进行存储转发的方法通过对雷达辐射信号的幅度、相位和延时控制进行目标的速度和距离模拟，通过采用单个天线单元沿导轨运动的方式模拟目标的仰角变化，能够较真实地模拟复杂战场环境下的目标回波信号。然而，天线单元沿导轨运动的安全速度在1m/s以下，仅能够模拟仰角缓慢变化的目标并且耗时长，不适合现代战场的实战要求。同时，天线单元的运动行程要考虑加速和减速段，使得匀速运动的行程变小，增加了导轨设计难度和系统复杂性。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟器及弹道数据产生方法，可以高精度实时地模拟快速运动的弹道目标回波信号，解决了雷达外场试验中雷达性能验证的问题并且为野战部队提供了一种训练手段。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于线阵的弹道目标回波信号模拟器，包括：与射频电子开关电连接的天线单元阵列，所述射频电子开关与数字信号处理模块和射频收发组件分别电连接，所述射频收发组件与数字信号处理模块、D/A变换模块和A/D变换模块分别电连接，所述D/A变换模块和A/D变换模块分别与所述数字信号处理模块电连接；所述数字信号处理模块，用于基于线阵的弹道目标回波信号模拟器的系统控制，包括对射频电子开关的选择、对射频收发组件的收发开关的控制，同时通过在信号数字域加入弹道目标的多普勒频率和延时时间，模拟弹道目标的速度和距离；所述天线单元阵列，包括若干个处于不同高度位置的天线单元，用于接收雷达辐射信号并在给定位置辐射弹道目标的回波信号；所述射频电子开关，用于连接天线单元阵列与射频收发组件，通过数字信号处理模块控制选择弹道目标轨迹对应仰角位置的天线单元接收和辐射信号。

进一步地，相邻所述天线单元的间距对雷达的张角小于雷达跟踪测角的精度。

进一步地，所述天线单元的数量N为：所述天线单元阵列的长度l为：l＝(N-1)d；其中，为模拟弹道目标的仰角运动范围，Δθ为天线单元对雷达的张角，d为相邻天线单元的间距。