一种超低空盲区探测优化装置 |
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| 申请号 | CN201710211898.0 | 申请日 | 2017-04-01 | 公开(公告)号 | CN106950564A | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 荆州南湖机械股份有限公司; | 发明人 | 丁柏; 田金星; 胡力; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种超低空盲区探测优化装置，它由UHF频段雷达天线、探测优化 控制器 等构成，其特点是：探测优化控制器装配有雷达数据 接口 、气象信息接口、地形图 数据库 、运算计算机；雷达数据接口、气象信息接口和地形图数据库均通过网络交换机各自、分别与UHF频段雷达天线、综合气象数据 传感器 、地形数据传感器连接。实现对低空和超低空目标所在区域的 数据采集 、计算，同时修正米波雷达天线每行天线的幅度值和 相位 值；简化参数设置，降低超低空多径效应对探测能 力 的影响，提高米波雷达的低空探测性能。可在低空模型中自动运用电磁抛物方程 算法 进行优化。解决了现有低空探测技术成本昂贵，探测效率低，且难以保证自身战场生存能力的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种超低空盲区探测优化装置，它由UHF频段雷达天线（1）、综合气象数据传感器（2）、地形数据传感器（3）、网络交换机（4）、探测优化控制器（5）构成，其特征在于：探测优化控制器（5）装配有雷达状态接口处理板（501）、气象信息接口处理板（502）、地形图数据库（503）、运算计算机（504）；雷达状态接口处理板（501）通过网络交换机（4）与UHF频段雷达天线（1）连接；气象信息接口处理板（502）通过网络交换机（4）与综合气象数据传感器（2）连接；地形图数据库（503）通过网络交换机（4）与地形数据传感器（3）连接；运算计算机（504）分别与雷达状态接口处理板（501）、气象信息接口处理板（502）、地形图数据库（503）电联接； |
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| 说明书全文 | 一种超低空盲区探测优化装置技术领域[0001] 本发明涉及一种超低空盲区探测优化装置，属雷达探测设备制造技术领域。 背景技术[0002] 雷达探测低空目标是地面防御系统最薄弱的环节，而低空和超低空突防已成为当今战机和战术导弹的主要作战方式之一。近年来，随着经济和运输需求的发展，民航逐步放开了对低空域的管控，这就给地面防御系统带来了更严峻的挑战。如何进行低空区域探测，日益受到世界各国的重视，但目前对超低空目标的探测一般都是采用空中预警机、低空补盲雷达、气球载雷达和信息处理单元组网，与雷达系统相互配合的方式。这些探测设备和方法尽管在一定程度上提高了超低空防御能力，但均存在成本负担重，工作效率低，且自身防护能力差的缺陷。近年来，雷达系统结合低波束探测成为超低空域探测的主要发展方向，但由于雷达的实际天线阵列难以达到设计标准呈非理想化状态，这样，探测超低空域难以避免的多路径干扰、传播损耗、大地波导效应误差，均会引起天线幅相的自适应偏差，最终导致波束方向出现误差。因此，研制一种可内嵌于雷达系统，有效消除超低空域探测误差，自适应超低空盲区优化探测的装置，是目前UHF频段雷达测高领域亟须解决的问题。 发明内容[0003] 本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种内嵌于雷达系统，可综合利用各种测量参数进行运算，提高雷达在低空域和超低空域的探测能力和探测精度，工作稳定可靠，操作便捷，可视性强的超低空盲区探测优化装置。 [0004] 本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的：该超低空盲区探测优化装置由UHF频段雷达天线、网络交换机、综合气象数据传感器、地形数据传感器、探测优化控制器构成，其特征在于：探测优化控制器装配有雷达状态接口处理板、气象信息接口处理板、地形图数据库、运算计算机；雷达状态接口处理板通过网络交换机与UHF频段雷达天线连接；气象信息接口处理板通过网络交换机与综合气象数据传感器连接；地形图数据库通过网络交换机与地形数据传感器连接，运算计算机分别与雷达状态接口处理板、气象信息接口处理板、地形图数据库电联接。 [0008] 本发明与现有技术相比的有益效果在于：该超低空盲区探测优化装置通过探测优化控制器、综合气象数据传感器、地形数据传感器，实现对低空和超低空目标所在区域进行数据采集、计算，同时修正UHF频段雷达天线每行天线的幅度值和相位值；探测优化控制器可根据大气折射、地面多径干扰、传播损耗和波导效应等误差源因素，在低空模型中自动运用电磁抛物方程算法进行优化。经实际使用检验，探测优化控制器的自动化处理控制简化了各种繁复的参数设置，降低了低空和超低空多径效应对雷达探测能力的影响，有效提高了米波雷达的低空探测性能。解决了现有通过低空补盲雷达、空中预警机、气球搭载雷达、信息处理单元组网探测方式，不仅成本昂贵，探测效率低，而且难以保证自身战场生存能力的问题。 附图说明 [0010] 图中：1、UHF频段雷达天线，2、综合气象数据传感器，3、地形数据传感器，4、网络交换机，5、探测优化控制器，501、雷达状态接口处理板，502、气象信息接口处理板，503、地形图数据库，504、运算计算机。 具体实施方式[0011] 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细描述：该超低空盲区探测优化装置由UHF频段雷达天线1、综合气象数据传感器2、地形数据传感器3、网络交换机4、探测优化控制器5构成，探测优化控制器5装配有雷达状态接口处理板 501、气象信息接口处理板502、地形图数据库503、运算计算机504；雷达状态接口处理板501通过网络交换机4与UHF频段雷达天线1连接；气象信息接口处理板502通过网络交换机4与综合气象数据传感器2连接；地形图数据库503通过网络交换机4与地形数据传感器3连接，运算计算机504分别与雷达状态接口处理板501、气象信息接口处理板502、地形图数据库 503电联接。 [0012] 所述的UHF频段雷达天线1的状态数据包括：单行天线的波瓣宽度、天线仰角、天线高度、天线相位、探测目标距离、工作频率。 [0013] 所述的综合气象数据传感器2探测的综合气象数据包括：大气空间分布情况、大气折射率、大气气压、温度、露点温度、相对湿度。 [0014] 所述的地形数据传感器3探测的地形数据包括：地形、介质常数、土壤导电性能、不同距离段的地貌特征。 [0015] UHF频段雷达天线1输出当前雷达工作参数，综合气象数据传感器2输出气象信息参数，地形数据传感器3输出基础地形信息参数，以上综合信息全部通过网络交换机4输送至探测优化控制器5，通过探测优化控制器5的雷达状态接口处理板501、气象信息接口处理板502和地形图数据库503进行数据解析和基础运算后，送至运算计算机504进行数据分析、建立低空模型和进行视图化处理（参见图1～3）。 [0016] 图2和图3中：右部阴影部分为盲区，左部为可见区。 [0017] 该超低空盲区探测优化装置的工作原理如下：目标反射回来的回波信号由UHF频段雷达天线1接收，经通讯链路输出单行天线的天线相位、天线幅度、天线经纬度、天线方位、探测目标距离、探测目标高度信息至网络交换机4； 综合气象数据传感器2输出大气空间分布情况、大气折射率、大气气压、温度、露点温度、相对湿度信息至网络交换机4；地形数据传感器3输出基础地形并结合地形数据库检索、匹配本地存储地质资料输出介质常数和土壤导电性能信息至网络交换机4；所有这些信息均经过网络交换机4传输至探测优化控制器5，由其内部的雷达状态接口处理板501、气象信息接口处理板502和地形图数据库503对综合信息的数据进行转换、量化和基础运算，最终将量化信息通过运算计算机504建立低空模型，对雷达天线每行阵列高度位置，对天线阵元的馈电幅度、相位分布进行补偿优化，保证每一行天线的幅相叠加效果处于最佳状态，自适应不同的工作距离段和波束角度，从而优化了超低空域的探测能力。 [0018] 该超低空盲区探测优化装置通过探测优化控制器5和外部综合气象数据传感器2、地形数据传感器3：实现对低空和超低空目标所在区域进行数据采集计算来修正雷达每行天线的幅度值和相位值；充分考虑了大气折射、地面多径干扰、传播损耗和波导效应等误差源因素，在低空模型中运用了电磁抛物方程算法进行优化。经实际使用检验，探测优化控制器5内置的运算计算机504自动化处理控制，大大提高了工作效率，简化了各种参数设置，降低了低空和超低空多径效应对探测能力的影响，有效提升了米波雷达的低空探测性能。 |
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