[发明专利]一种低空目标监视方法

摘要

本发明涉及一种监视方法，具体涉及一种低空目标监视方法。本发明使用预仰角为+15°的相控阵雷达天线，在天线方位角机械扫描的每一个脉冲周期内，依次发射出相对于控阵雷达天线法线方向，俯仰角为‑15°～﹢15°渐进全覆盖的8束电扫描雷达波脉冲信号，根据雷达的回波信号探测出目标相对于雷达的空间坐标，本监视方法能够实现搜索、跟踪海拔3000米以下低空空域内的小型飞机、滑翔伞、无人机等空气动力目标，实现对远程空管一次雷达的低空补盲，形成低空目标的三坐标运动态势。

主权项

1.一种低空目标监视方法，其特征在于，/n该监视方法所使用的相控阵雷达包括天馈分系统(10)、接收分系统(20)、信号处理分系统(30)、波束控制分系统(40)、转台伺服分系统(50)、终端分系统(60)以及电源分系统(70)，其中，/n天馈分系统(10)，用于接收目标回波信号以及所述波束控制分系统(40)输出的控制信号；所述天馈分系统(10)与接收分系统(20)之间双向通信连接；/n接收分系统(20)，用于输出两路中频回波信号至信号处理分系统(30)的信号输入端；/n信号处理分系统(30)，用于对两路中频回波信号进行信号处理后送入网络交换机的信号输入端；/n波束控制分系统(40)，分别与电源分系统(70)、网络交换机之间双向通信连接；/n转台伺服分系统(50)，与网络交换机之间双向通信连接，市电通过转台伺服分系统(50)连接电源分系统(70)的信号输入端；/n终端分系统(60)，与网络交换机之间双向通信连接，所述网络交换机的信号输入端连接北斗和/或GPS系统；/n电源分系统(70)，用于为本雷达供电；/n所述天馈分系统(10)包括八个四通道T/R模块(11)、和差波束网络(12)以及波导校正网络，其中，每一个所述四通道T/R模块(11)分别连接四根波导辐射线源，其中，/n波导辐射线源，用于接收回波信号以及来自四通道T/R模块(11)的射频信号；/n四通道T/R模块(11)，用于接收分别来自和差波束网络(12)、波束控制分系统(40)的射频信号、控制信号，四通道T/R模块(11)与和差波束网络(12)之间双向通信连接；/n和差波束网络(12)，其包括1比8功分器，和差波束网络(12)用于接收来自接收分系统(20)的射频信号、测试信号，输出和回波信号和差回波信号至接收分系统(20)的信号输入端；/n波导校正网络，其与四通道T/R模块(11)相连，波导校正网络通过第二环形器(14)与接收分系统(20)之间相连；/n所述接收分系统(20)包括收发通道模块(21)、第一开关(22)、第二开关(23)、第三开关(24)、功率放大模块(25)、波形产生模块(26)以及频率源产生模块(27)，所述频率源产生模块(27)用于产生收发通道模块(21)所需的本振信号以及波形产生模块(26)、信号处理分系统(30)所需的时钟信号，所述波形产生模块(26)产生70MHz的中频发射信号至收发通道模块(21)的信号输入端，所述第二开关(23)的一个不动端连接第二环形器(14)的一个输入端，所述第二环形器(14)的另一个输入端连接波导校正网络的信号输出端，第二环形器(14)的输出端连接第三开关(24)的一个不动端，第二开关(23)的另一个不动端连接和差波束网络(12)的信号输入端，第二开关(23)的动端连接第一开关(22)的一个不动端，第一开关(22)的动端连接收发通道模块(21)的信号输出端，第一开关(22)的另一个不动端连接功率放大模块(25)的信号输入端，所述功率放大模块(25)的信号输出端连接第一环形器(13)的一个输入端，第一环形器(13)的另一端与和差波束网络(12)之间双向通信连接，第一环形器(13)的输出端连接第三开关(24)的另一个不动端，第三开关(24)的动端连接收发通道模块(21)的信号输入端，收发通道模块(21)的信号输出端分别输出两路中频信号至信号处理分系统(30)的信号输入端；/n该相控阵雷达的监视流程如下：/n信号发射过程：终端分系统(60)的显控计算机发送工作指令，所述信号处理分系统(30)收到工作指令发出相应的时序，DDS根据时序形成中频调制信号，所述中频调制信号和频率源产生模块(27)产生的本振信号共同送入收发通道模块(21)进行上变频得到射频调制信号，射频调制信号进入功率放大模块(25)进行功率放大，再经过和差波束网络(12)功分成8路发射信号，8路发射信号分别被送入8个四通道T/R模块11，8路四通道T/R模块11对发射信号进行放大后输出32路发射信号分别至32根波导辐射线源，并在空间形成发射波束，波控分系统发出数字移相器控制码控制发射波束的空间指向；/n信号接收过程：32根波导辐射线源接收回波信号，回波信号经过四通道T/R模块(11)放大后被送入和差波束网络(12)形成和回波信号、差回波信号，分别送到两路接收通道中，差回波信号直接被送入收发通道模块(21)进行放大、混频、滤波操作，和回波信号分别经过第一环形器(13)、第三开关(24)后被送入收发通道模块(21)进行放大、混频、滤波操作，收发通道模块(21)输出两路中频回波信号至信号处理分系统(30)的信号输入端；所述信号处理分系统(30)对两路中频回波信号分别进行采样、提取、滤波后形成两路I/Q数字信号，再分别对两路I/Q数字信号进行数字脉压处理、多普勒滤波、恒虚警处理、信号检测后进行数据打包通过网络发送至终端分系统(60)中进行点迹滤波和点迹凝聚；/n发射校正过程：其中一个四通道T/R模块(11)的发射支路接通，其他的四通道T/R模块(11)设为负载状态，所述接收分系统(20)通过开关网络实现对测试信号的切换，并将切换后的测试信号分别通过第一环形器(13)、和差波束网络(12)、接通发射支路的四通道T/R模块(11)送至波导校正网络，所述波导校正网络再将切换后的测试信号分别通过第二环形器(14)、第三开关(24)、收发通道模块(21)、信号处理分系统(30)送至终端分系统(60)中，实现对四通道T/R模块(11)的发射支路进行校正、实时故障检测、模拟目标检测；/n接收校正过程：其中一个四通道T/R模块(11)的接收支路接通，其他的四通道T/R模块(11)设为负载状态，所述接收分系统(20)通过开关网络实现对测试信号的切换，并将切换后的测试信号通过第二环形器(14)送至波导校正网络，所述波导校正网络再将切换后的测试信号分别通过接通接收支路的四通道T/R模块(11)、和差波束网络(12)、第一环形器(13)、第三开关(24)、收发通道模块(21)、信号处理分系统(30)送至终端分系统(60)中，实现对四通道T/R模块(11)的接收支路进行校正、实时故障检测、模拟目标检测；/n辐相校正过程：测试信号通过第二开关(23)进入和差波束网络(12)，所述和差波束网络(12)耦合输出和回波信号、差回波信号分别送入和通道、差通道，和通道、差通道将和回波信号、差回波信号通过收发通道模块(21)、信号处理分系统(30)送入终端分系统(60)进行测试；/n该监视方法包括以下步骤：/nS1、在相控阵雷达天线方位角机械扫描的每一个脉冲周期内，32根波导辐射线源依次发射出相对于雷达天线法线方向，俯仰角为-15°～﹢15°的8束电扫描雷达波信号；/nS2、根据回波信号探测出目标相对于相控阵雷达的空间坐标。/n