CN100498372C - 跟踪同一载体上三部雷达信号的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的是一种跟踪同一载体上三部雷达信号的装置。由天线阵(1)、天线伺服(2)、微波接收机(3)、信号处理器(4)组成,天线阵(1)中包括6个天线源,即天线(40~45),天线阵与微波接收机连接,微波接收机与信号处理器互联,信号处理器与天线伺服互联,天线伺服控制天线。本发明在保证跟踪一个载体上的一部雷达信号的同时,还可以跟踪载体上的其他雷达信号,提高对目标载体跟踪的可靠性。本发明克服了一部被动雷达探测装置只能实时跟踪一部雷达信号的缺点,实现了对同一载体上三部雷达信号的实时跟踪。
Description
技术领域
本发明属被动雷达探测技术或电子侦察技术领域。
背景技术
在现代战场上,雷达是获取信息优势的重要手段。如果在战争中通过跟踪敌方雷达信号,并将该雷达摧毁,就可有效的阻止敌方探测己方信息,保证己方信息优势。在某些载体上经常配备多部雷达协同工作来保证获取信息的实时性与可靠性。多部雷达可采用同时工作方式,也可采用间歇工作方式,从而降低一部雷达由于长时间工作而被敌方截获其信号的概率。被动雷达导引头受到体积及容量的限制,其上不能同时安装多部被动探测、跟踪装置。而现有的被动雷达探测跟踪装置同一时间只能跟踪一部雷达信号,一旦该雷达关机,跟踪装置就会失去跟踪信号,导致不能继续对该目标跟踪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实时向导引头或电子侦察机提供载体与导引头的相对方位角度和俯仰角度位置信息的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置。
本发明的目的是这样实现的:
由天线阵1、天线伺服2、微波接收机3、信号处理器4组成,天线阵1中包括6个天线源,即第一天线40、第二天线41、第三天线42、第四天线43、第五天线44和第六天线45,天线阵与微波接收机连接,微波接收机与信号处理器互联,信号处理器与天线伺服互联,天线伺服控制天线。
本发明还可以包括:
1、天线阵根据相位干涉仪测向的要求设计,其中第一天线40、第二天线41和第三天线42、第四天线43作为方位面测量天线,第四天线43、第六天线45和第一天线40、第五天线44作为俯仰面测量天线;第一天线40和第四天线43是被方位面和俯仰面共用的;天线阵的设计和摆放满足对目标辐射源采用短基线保证测向范围和长基线保证测向精度的要求,在方位面中第一天线40、第二天线41的间距d1作为短基线,第三天线42、第四天线43的间距d2作为长基线;在俯仰面中第四天线43、第六天线45的间距d1作为短基线,第一天线40、第五天线44的间距d3作为长基线。
2、微波接收机有四个独立的测角接收通道,实现对方位和俯仰面天线信号进行幅度处理、相位检测和鉴相接收处理;一个和路通道完成对信号的粗、精测频功能;微波通道包括标准信号源5,第一微波开关6、第二微波开关7,接收第一保护开关8、第二保护开关9,第一接收与自校切换开关10、第二接收与自校切换开关11,第一数控PIN衰减器12、第二数控PIN衰减器13,第一分路器14、第二分路器15,粗测单元16,第一混频器17、第二混频器18,一本振19,第一滤波及前置中放20、第二滤波及前置中放21,第三混频器23、第四混频器24,第三分路器25、第四分路器26,精测单元27,第三滤波及前置中放28、第四滤波及前置中放29,第五混频器30、第六混频器31,第五分路器33、第六分路器34,第一限幅放大器35、第二限幅放大器36,第一对数视频放大器DLVA37、第二对数视频放大器DLVA(38和鉴相及量化器39组成;天线阵接收空间雷达信号并转换为电信号输入到微波通道;其中的两路信号fs经第一微波开关6、第二微波开关7,并经过第一数控PIN衰减器12、第二数控PIN衰减器13后经第一分路器14、第二分路器15分路,通过粗侧单元16对信号频率进行初步测量得到粗测频率,同时依次经过两次第一混频器17、第二混频器18、第三混频器23、第四混频器24混频,混频器的另一路输入分别是一本振19产生的信号fL1、二本振22的输出信号fL2,得到低中频信号fI2,再经过第三分路器25、第四分路器26分路,通过精测单元27测得信号的精确频率,同时信号经过第五混频器混频器30、第六混频器31的第三次混频,混频器的另一路输入信号是三本振32的输出信号fL3,输出信号fI3经第五分路器分路器33、第六分路器34分路后,一路经第一限幅放大器35、第二限幅放大器36进行限幅放大,一路经第一对数视频放大器DLVA 37、第二对数视频放大器DLVA 38处理得到信号幅度,限幅放大和DLVA输出信号同时送到角度及微波控制处理器进行信号的角度处理、计算;角度及微波控制处理分机将计算结果报送给通信融合分机进行角度融合,最终得到目标载体的角度信息。
3、信号处理器包括三部角度及微波控制处理分机,即第一角度及微波控制处理分机47、第二角度及微波控制处理分机48、第三角度及微波控制处理分机49,分选跟踪分机50,通信融合分机46;分选跟踪分机50根据接收到的视频信号流和微波接收机的粗测单元16和精测单元27提供的粗、精载频码对信号进行分选,并对选定的信号给出相应的跟踪宽波门;当空间只有一部雷达信号时,输出宽波门a给第一角度及微波控制处理分机47;当空间有多部雷达信号时,分选跟踪最多给出3个跟踪宽波门,即跟踪宽波门a、b、c分别送给第一角度及微波控制处理分机47、第二角度及微波控制处理分机48、第三角度及微波控制处理分机49,作为信号选通门;三个角度及微波控制处理分机首先在各自的跟踪宽波门控制下锁存由微波接收机3的粗测单元16和精测单元27提供的粗、精载频码和鉴相及量化器39提供的相位编码数据,同时对四路幅度信号采样量化值进行锁存;接下来根据载频及相位编码数据计算目标信号的到达角、即方位角和俯仰角;所得角度数据通过并行通信接口上报至通信融合分机46,融合通信分机将接收到的信息根据一定的算法进行融合处理后得到最终的目标角度数据作为导引头或电子侦察机的控制数据进行上报。
4、三部角度及微波控制处理分机硬件结构相同,各自有两个总线控制输入和一个总线控制输出,并设第一角度及微波控制处理分机47、第二角度及微波控制处理分机48、第三角度及微波控制处理分机49的优先级分别是由高到低;第一角度及微波控制处理分机47的总线控制输入为IN11,IN12,输出为out1;第二角度及微波控制处理分机48的总线控制输入为IN21,IN22,输出为out2;第三角度及微波控制处理分机49的总线控制输入为IN31,IN32;优先级的实现体现在第一角度及微波控制处理分机47的总线控制输出out1作为第二角度及微波控制处理分机48和第三角度及微波控制处理分机49的一路总线输入,第二角度及微波控制处理分机48的总线控制输出out2作为第三角度及微波控制处理分机49的一路总线控制输入;即当第一角度及微波控制处理分机47占用总线,控制微波前端时,第二角度及微波控制处理分机48和第三角度及微波控制处理分机49处于等待状态,当第一角度及微波控制处理分机47出让总线后由第二角度及微波控制处理分机48占用总线,并控制微波前端,使该处理器处理的雷达信号能够通过微波通道;只有当第一角度及微波控制处理分机47和第二角度及微波控制处理分机48均不占用总线时,第三角度及微波控制处理分机49控制微波通道。
5、每个天线为双臂平面螺旋天线。
本发明由天线阵1、天线伺服2、微波接收机3、信号处理器4组成。天线阵1中包括6个天线源,每个天线为双臂平面螺旋天线,具有覆盖宽频带和大角度测量范围的优点,用于接收空间雷达信号的电磁波,并将其转化为电信号传送给微波接收机。
天线伺服2根据信号处理器4传来的方位和俯仰角度控制信号控制天线的朝向,不断调整天线阵的法线指向,最终达到天线阵平面对准目标雷达及其载体的目的。微波接收机3具有高灵敏度、大动态范围和高分辨的能力,用于实现对远近距离上目标的自动接收和处理,并输出后续信号处理器4工作所需的各种信号,如雷达信号的视频调制包络、信号的载波频率码、信号到达方位和俯仰面的天线时的相位差编码等。
如说明书附图2所示,天线阵是根据相位干涉仪测向的要求设计的。其中天线40、41和42、43作为方位面测量天线,43、45和40、44作为俯仰面测量天线。因此,天线40和43是被方位面和俯仰面共用的。天线阵的设计和摆放考虑满足对目标辐射源采用短基线保证测向范围和长基线保证测向精度的要求,在方位面中天线40、41的间距d1作为短基线,42、43的间距d2作为长基线。同理在俯仰面中天线43、45的间距d1作为短基线,40、44的间距d3作为长基线。
微波接收机有四个独立的测角接收通道,实现对方位和俯仰面天线信号的接收处理(包括信号幅度处理和相位检测、鉴相等功能);一个和路通道完成对信号的粗、精测频功能。由于方位和俯仰通道的构成完全相同,因此在说明书附图3中仅画出了方位面的两个微波通道。
信号处理器4包括通信融合分机46、三个角度及微波控制处理分机(47,48,49)和信号分选分机50,信号处理器中各分机的连接关系如说明书附图4所示。其中信号分选分机50通过对接收到信号的时域、频域参数的测量和分选,将信号进行归类,并对每部信号产生相应的跟踪宽波门作为送给角度及微波控制处理分机(47,48,49)的处理标志。每个角度及微波控制处理分机可同时各自处理一部雷达的方位和俯仰面角度信号,实时输出对微波接收机的控制信号。在实际应用中,考虑到有可能只有一部信号的情况,其它角度及微波控制处理分机可以作为备用,从而增加容错能力。因此将47、48、49设计成一样更加方便调试和实际使用。通信融合分机46通过对接收到的角度及微波控制处理分机提供的角度信息和其它测角方式的测量结果的融合处理,最终得到目标辐射源及其载体与本跟踪装置的相对角度,并用以控制导弹或电子侦察机的运动方向。
本发明克服了一部被动雷达探测装置只能实时跟踪一部雷达信号的缺点,实现了对同一载体上三部雷达信号的实时跟踪。
同时跟踪一载体上三部雷达信号的被动雷达信号跟踪装置在保证跟踪一个载体上的一部雷达信号的同时,还可以跟踪载体上的其他雷达信号,从而保证在所跟踪的雷达信号中有一个或两个关机时,系统还能通过截获该载体上的其他信号而保证对该目标的精确定位。当一个载体上的多部雷达开机工作时,该装置可同时处理三部雷达信号,对三部雷达信号的角度处理结果进行融合,从而确定目标载体与本装置所在导引头或电子侦察设备之间的角度关系,即两者的方位面和俯仰面的角度位置,提高角度测量的可靠性。系统在工程上已经实现,并通过了外场实地试验。
附图说明
图1是跟踪同一载体上三部雷达信号装置的框图;
图2是天线摆放位置图;
图3是微波接收机组成框图;
图4是信号处理器组成框图;
图5是三部角度及微波控制处理器间总线控制关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明作进一步说明:
结合图1,跟踪同一载体上三部雷达信号的装置主要由4部分组成:天线阵1、天线伺服2、微波接收机3、信号处理器4。其中天线阵、微波接收机及信号处理器的具体组成如图2、图3、图4所示。
图2示出了六个天线在天线盘上的摆放位置关系。
系统工作时,首先由6个微波天线接收空间的雷达信号,并转换为电信号输入到微波通道。如图2天线位置图所示,40、41天线间距d1构成方位面的短基线,42、43天线间距d2构成方位面的长基线;天线43、45间距d3构成俯仰面短基线,天线40、44间距d4构成俯仰面长基线。在本系统测角方案中,短基线用来保证覆盖频率范围内测角单值性即测角范围,长基线用来保证系统的测角精度。
理论上,每个天线下面都应该对应一个自己的微波通道。为了简化微波接收机,减小整个装置的体积,本发明的特点是采用较少的微波通道实现多基线的测角。设计了四路完全相同的测角微波通道,两两一组,分别对应方位面和俯仰面天线。天线接收下来的信号被分为前后两部分。在信号的前半部分,微波开关6、7使短基线天线对应的信号接入到微波信道内;在信号的后半部分,微波开关使短基线天线对应的信号接入到微波信道内,实现了微波信道的分时复用,很大程度上节省了资源和硬件制造、调试费用。
微波接收机除设有设有四个完全相同的测角微波通道外,还有粗测频单元16和精测频单元27,用于实现对信号瞬时频率的测量,再通过对频率量化得到瞬时频率精粗频率码,同时完成信号检测和雷达信号包络即视频信号的输出。微波接收机的瞬时带宽为F时,粗测频单元16用N个信道(每个信道频带宽为Δf1=F/N)覆盖将瞬时带宽F,编码输出指示信号频率在哪个信道内;精测频单用M个信道(每个信道频带宽为Δf2=Δf1/M)覆盖Δf1带宽,编码输出准确指示信号从那个精测信道输出。精粗测频编码信号送给信号处理器4,信号处理器4中的角度及微波控制处理分机(47、48、49)根据频率编码输出相应的精本振频率码送给微波接收机3的三本振32和粗本振频率码送给微波接收机3的一本振19,控制微波接收机的本振器输出频率,将本振信号和输入信号一起经过混频器,产生固定中频信号。精粗测频单元的信号检测部分输出视频幅度信号。视频幅度信号经过保宽整形电路后变为与输入雷达信号包络宽度相同,幅度为标准的TTL电平的视频脉冲,信号分选器50通过检测该视频脉冲流中脉冲的重复周期和脉冲宽度,同时利用精粗载频码对信号进行分选,对分选出的多部雷达信号在时域上分别给出相应的跟踪宽波门,并将跟踪宽波门按优先级送给各个角度及微波前端处理分机作为脉冲选择的标志。
微波接收机的方位面通道和俯仰面通道组成相同,图3中虚线框内画出了微波接收机中方位面两个通道的组成框图,其工作过程描述如下:
在一个雷达脉冲内,通过微波开关6、7的状态设置实现通道分时复用,即在信号的前半部分通过开关控制使方位面的两个长基线天线42、43分别与微波接收机接通,在信号脉冲的后半部分使方位面的两个短基线天线40、41分别与微波接收机接通。当信号幅度在正常范围内时,接收保护开关8、9在角度及微波接收机控制处理分机的控制下保持输入端和输出端为直通状态,即经开关6和开关7进入的雷达信号被直接送入接收与自校切换开关10、11。接收与自校切换开关10、11的作用是在雷达信号通过后使标准信号源5产生的信号被送入微波通道来处理。在实际雷达信号之后通过角度及微波控制处理分机(47或48或49)输出的该雷达信号的频率、幅度信息控制标准信号源5产生与前该雷达信号频率和幅度相似的信号经平分后的两个等幅同相信号分别输入到两个接收与自校切换10、11,用于测量通道的不平衡性,达到消除通道不平衡误差的目的。
通道不平衡校正过程为:当某一方向的雷达信号通过天线及微波接收机后在角度及微波控制处理分机(47或48或49)中计算得到了方位两路信号瞬时相位差为φ1′=φ1+φn,其中φn为由于微波接收机两个通道间的不平衡而带来的系统相位误差,φ1为两天线实际接收到的雷达信号的相位差。为了得到φ1,必须要在中去掉φn。本发明的装置中用加入标准信号源5的方法来确定通道间的系统误差φn。雷达信号通过后,在微波接收机与天线断开的情况下,标准信号源5产生的两个等幅同相信号被同时送入两个通道中,此时角度与微波控制处理分机计算出来的相位差就是该系统误差φn,然后在角度与微波控制处理分机中实现 ,进一步根据φ1计算得到实际雷达信号方位面到达角θfw,同理可以计算俯仰面到达角θfy。
数控PIN衰减器12、13受角度与微波控制处理分机(47或48或49)输出衰减量的控制,对大幅度的雷达信号进行衰减,使被测信号处于系统的动态范围内。经衰减器输出的雷达信号送给分路器14、15进行分路,之后分别送入粗测单元16和混频器17、18。混频器的另一路输入信号是一本振19输出的高频信号。一本振19的输出信号频率受角度及微波控制处理分机的控制,输出频率可调。混频器17、18采用上变频混频,当雷达信号频率为fs、一本振输出信号频率为fL1,混频器17、18为上变频时,输出信号的频率为高中频fI1=fs+fL1。该信号经滤波及前置中放20、21的滤波及放大后作为输入信号送给混频器23、24。同时固定频率的二本振22产生的信号fL2也输入到混频器23、24。在混频器23、24中fI1和fL2进行下变频混频,输出信号频率是fI2=fI1-fL2。该信号经分路器25、26分路输出,分别送给精测单元27进行频率的精测和滤波及前置中放28、29。由精测频单元27确定信号的精确频率信息fs1提供给角度及微波控制处理分机,用来控制三本振32的输出信号频率fL3。三本振输出信号fL3与信号fI2在混频器30、31中进行下变频混频,得到低中频信号fI3。经过三次混频之后输出的中频信号fI3经分路器33、34分为两路:中颇信号fI3一路经DLVA(对数视频放大器)37、38输出为视频幅度信号,送入角度及微波控制处理分机,用于幅度测量;另一路经限幅放大器35、36限幅放大后送给模拟鉴相及量化器39,与相同面(方位或俯仰)的另一个天线经微波通道输出的中频信号在模拟鉴相及量化器39中鉴相得到两路信号瞬时相位差,并将相位差量化得到实时的相位差码,送给角度及微波控制处理分机(47或48或49)进行去系统误差及角度计算,得到目标雷达信号角度信息后传送给图4中的通信融合处理分机46,数据融合处理后由通信融合处理分机46将角度信号传给天线伺服器2,控制天线阵面逐渐转向目标方向并继续对天线与目标的角度偏差进行测量,随时调整天线阵面方向,从而实现对目标信号及其载体的稳定、实时跟踪。
本发明的信号处理器有三个相同的角度及微波控制处理分机(47、48、49)同时工作,当一部载体上的三部雷达信号在时域上不重叠时,通过分时占用总线控制的方式保证可以同时处理三部雷达信号的信息。
图4中虚线框在内是图1中信号处理器4的具体内部组成框图。信号处理器4主要包括5个分机:通信融合分机46,三个角度及微波控制处理分机47、48、49,分选跟踪分机50。
信号处理器4工作过程说明如下:首先分选跟踪分机50根据接收到的视频信号流和微波接收机的粗测单元16和精测单元27提供的粗、精载频码对信号进行分选,并对选定的信号给出相应的跟踪宽波门。当空间只有一部雷达信号时,输出宽波门a给角度及微波控制处理分机47;当空间有多部雷达信号时,分选跟踪最多给出3个跟踪宽波门,即跟踪宽波门a、b、c分别送给角度及微波控制处理分机47、48、49,作为信号选通门。三个角度及微波控制处理分机首先在各自的跟踪宽波门控制下锁存由微波接收机3的粗测单元16和精测单元27提供的粗、精载频码和鉴相及量化器39提供的相位编码数据,同时对四路幅度信号采样量化值进行锁存。接下来根据载频及相位编码数据计算目标信号的到达角(方位角和俯仰角)。所得角度数据通过并行通信接口上报至融合通信分机46,融合通信分机将接收到的信息根据一定的算法进行融合处理后得到最终的目标角度数据作为导引头或电子侦察机的控制数据进行上报。在整个信号处理器中,融合通信分机46同时担负着协同系统中各部分工作顺序、传递命令、工作过程中各阶段状态的任务。
由于本发明的跟踪装置采用一套微波接收机,因此当三个角度及微波控制信号处理分机同时处理各自的目标信号时,某一时刻微波接收机3应该只响应一个角度及微波控制信号处理分机的控制。因此,三个角度及微波控制信号处理分机(47、48、49)之间必须有输出控制逻辑来保证不会出现总线占用冲突,解决方法如图5所示的三个角度及微波控制处理分机间总线控制关系。
三部微波控制处理器总线控制设计如下:
系统只有一套微波前端,因此三部角度及微波控制处理分机要采用分时占用总线的方式来控制微波前端,即某一小段时间内只有一个角度及微波控制处理分机输出的控制信号有效。每个处理分机输出的控制信号应包括:控制一本振数据(控制量和开关)、标准信号源数据(控制量和开关)、三本振数据(控制量)、增益控制开关、检测、校验开关、限幅器开关等。三部角度及微波控制处理分机设计原则是按优先次序,第一部占用总线则限制第二部、第三部占用总线。若优先级高的没占用,则允许优先级低的占用,这样可保证第一部的处理时间。角度及微波控制处理分机总线控制如图5所示。
在对雷达信号分选成功后,分选跟踪处理分机50会把威胁程度最高的信号分配给角度及微波控制处理分机47处理,因此47的优先级最高,48次之,49的优先级最低。各分机的微波控制信号输出锁存器的控制端采用低电平有效的控制方式,即控制端为低电平时,该锁存器输入端的数据才被锁存至输出端,当控制端为高电平时,锁存器的输出端对外呈现高阻状态,即锁存器输入端的数据不被输出。
根据以上总线控制思路,设计各角度及微波控制处理分机的总线控制逻辑如图5所示。为结构一致性(可互换),各角度及微波控制器的硬件配置相同。如47的控制部分包括逻辑二输入或门51,三输入与非门52,锁存器53。图5中,G1、G2、G3分别是分选跟踪器给出的三部待测信号的跟踪波门a、b、c和相应的校验波门时段形成的一个宽脉冲(跟踪波门开始到校验结束都为高)。
Q1、Q2、Q3是强制占用总线的输入,必须由分选跟踪器50经融合通讯分机46分配哪个角度及微波控制处理分机强制占用总线,否则会出现总线冲突。
IN11、IN12和IN21、IN22和IN31、IN32作为优先级控制信号分别输入到三个角度及微波控制处理分机47、48、49。IN11、IN12和IN22外界高电平;47的总线控制out1连接到48、49的IN21、IN31,IN32;48的总线控制输出out2连接到49的IN32。
IN11、IN12外接高电平,保证47的优先级。47的锁存器控制信号同时作为48和49的一个外部控制输入端。当角度及微波控制处理分机47在处理目标信号的时候(即G1或Q1为高电平),该分机占用总线,该锁存器的控制信号为低电平,使锁存器53输出控制信号到总线上。该锁存信号同时作为另外两个分机(48、49)的外部优先级输入控制,输入到三输入与非门55、58。此时不论另两个分机是否接到相应的跟踪宽波门,它们都不能占用总线,因为此时三输入与非门55、58输出均为高电平,导致锁存器56、59的输出端对外呈现高阻状态。
只有当47处理完毕,其或门51输出为低电平时才让出总线,此时锁存器53输出端对外呈高阻状态。对应IN21,IN31为高电平。48的优先级控制端IN22外接高电平。因此,当47出让总线,且48的或门54输出为高电平时,三输入与非门55输出为低电平,锁存器56输出控制信号到总线上。
49的两个外界优先级控制端IN31、IN32分别与另外两个分机的锁存器(52、55)输出控制端相连。因此,当47或48中的任何一个张用总线时,49都不能占用总线。只有IN31、IN32上均为高电平时,49分机才能占用总线。
X11~X1n、X21~X2n、X31~X3n分别是47、48、49输出给微波前端的控制数据及控制量,某一时刻只有占用总线的分机才可以将其输出给微波接收机。
在实际应用中,由于多部信号同步的概率很小,因此只要保证优先级高的处理分机在处理结束后马上出让总线,其它处理分机就可以占用总线控制微波接收机将所对应的目标信号接收下来进行处理。
在装置工作过程中,可能会出现优先级高的分机所处理的信号突然丢失的情况,这时分选跟踪分机50将不能继续输出该部跟踪宽波门,即G1或G2为低电平。如果没有外部强制占用命令Q1或Q2,该处理分机将不会再占用总线,此时即使目标信号恢复,由于微波接收机3中一本振19和三本振32无法收到该信号对应的控制命令,导致信号不能送到处理分机。此时必须通过外部强制占用总线命令Q1或Q2为高电平来使对应的那个分机强制占用总线,以便将目标信号通过微波接收机3接收下来。Q1、Q2或Q3的状态由融合通信分机46根据实际情况由并行通信端口送给各角度及微波控制处理分机(47、48、49)。
Claims (6)
1、一种跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:由天线阵(1)、天线伺服(2)、微波接收机(3)、信号处理器(4)组成,天线阵(1)中包括6个天线源,即第一天线(40)、第二天线(41)、第三天线(42)、第四天线(43)、第五天线(44)和第六天线(45),天线阵与微波接收机连接,微波接收机与信号处理器互联,信号处理器与天线伺服互联,天线伺服控制天线。
2、根据权利要求1所述的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:天线阵根据相位干涉仪测向的要求设计,其中第一天线(40)、第二天线(41)和第三天线(42)、第四天线(43)作为方位面测量天线,第四天线(43)、第六天线(45)和第一天线(40)、第五天线(44)作为俯仰面测量天线;第一天线(40)和第四天线(43)是被方位面和俯仰面共用的;天线阵的设计和摆放满足对目标辐射源采用短基线保证测向范围和长基线保证测向精度的要求,在方位面中第一天线(40)、第二天线(41)的间距d1作为短基线,第三天线(42)、第四天线(43)的间距d2作为长基线;在俯仰面中第四天线(43)、第六天线(45)的间距d1作为短基线,第一天线(40)、第五天线(44)的间距d3作为长基线。
3、根据权利要求2所述的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:微波接收机有四个独立的测角接收通道,实现对方位和俯仰面天线信号进行幅度处理、相位检测和鉴相接收处理;一个和路通道完成对信号的粗、精测频功能;微波通道包括标准信号源(5),第一微波开关(6)、第二微波开关(7),接收第一保护开关(8)、第二保护开关(9),第一接收与自校切换开关(10)、第二接收与自校切换开关(11),第一数控PIN衰减器(12)、第二数控PIN衰减器(13),第一分路器(14)、第二分路器(15),粗测单元(16),第一混频器(17)、第二混频器(18),一本振(19),第一滤波及前置中放(20)、第二滤波及前置中放(21),第三混频器(23)、第四混频器(24),第三分路器(25)、第四分路器(26),精测单元(27),第三滤波及前置中放(28)、第四滤波及前置中放(29),第五混频器(30)、第六混频器(31),第五分路器(33)、第六分路器(34),第一限幅放大器(35)、第二限幅放大器(36),第一对数视频放大器DLVA(37)、第二对数视频放大器DLVA(38)和鉴相及量化器(39)组成;天线阵接收空间雷达信号并转换为电信号输入到微波通道;其中的两路信号fs经第一微波开关(6)、第二微波开关(7),并经过第一数控PIN衰减器(12)、第二数控PIN衰减器(13)后经第一分路器(14)、第二分路器(15)分路,通过粗侧单元(16)对信号频率进行初步测量得到粗测频率,同时依次经过两次第一混频器(17)、第二混频器(18)、第三混频器(23)、第四混频器(24)混频,混频器的另一路输入分别是一本振(19)产生的信号fL1、二本振(22)的输出信号fL2,得到低中频信号fI2,再经过第三分路器(25)、第四分路器(26)分路,通过精测单元(27)测得信号的精确频率,同时信号经过第五混频器混频器(30)、第六混频器(31)的第三次混频,混频器的另一路输入信号是三本振(32)的输出信号fL3,输出信号fI3经第五分路器分路器(33)、第六分路器(34)分路后,一路经第一限幅放大器(35)、第二限幅放大器(36)进行限幅放大,一路经第一对数视频放大器DLVA(37)、第二对数视频放大器DLVA(38)处理得到信号幅度,限幅放大和DLVA输出信号同时送到角度及微波控制处理器进行信号的角度处理、计算;角度及微波控制处理分机将计算结果报送给通信融合分机进行角度融合,最终得到目标载体的角度信息。
4、根据权利要求3所述的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:信号处理器包括三部角度及微波控制处理分机,即第一角度及微波控制处理分机(47)、第二角度及微波控制处理分机(48)、第三角度及微波控制处理分机(49),分选跟踪分机(50),通信融合分机(46);分选跟踪分机(50)根据接收到的视频信号流和微波接收机的粗测单元(16)和精测单元(27)提供的粗、精载频码对信号进行分选,并对选定的信号给出相应的跟踪宽波门;当空间只有一部雷达信号时,输出宽波门a给第一角度及微波控制处理分机(47);当空间有多部雷达信号时,分选跟踪最多给出3个跟踪宽波门,即跟踪宽波门a、b、c分别送给第一角度及微波控制处理分机(47)、第二角度及微波控制处理分机(48)、第三角度及微波控制处理分机(49),作为信号选通门;三个角度及微波控制处理分机首先在各自的跟踪宽波门控制下锁存由微波接收机3的粗测单元(16)和精测单元(27)提供的粗、精载频码和鉴相及量化器(39)提供的相位编码数据,同时对四路幅度信号采样量化值进行锁存;接下来根据载频及相位编码数据计算目标信号的到达角、即方位角和俯仰角;所得角度数据通过并行通信接口上报至通信融合分机(46),融合通信分机将接收到的信息根据一定的算法进行融合处理后得到最终的目标角度数据作为导引头或电子侦察机的控制数据进行上报。
5、根据权利要求4所述的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:三部角度及微波控制处理分机硬件结构相同,各自有两个总线控制输入和一个总线控制输出,并设第一角度及微波控制处理分机(47)、第二角度及微波控制处理分机(48)、第三角度及微波控制处理分机(49)的优先级分别是由高到低;第一角度及微波控制处理分机(47)的总线控制输入为IN11,IN12,输出为out1;第二角度及微波控制处理分机(48)的总线控制输入为IN21,IN22,输出为out2;第三角度及微波控制处理分机(49)的总线控制输入为IN31,IN32;优先级的实现体现在第一角度及微波控制处理分机(47)的总线控制输出out1作为第二角度及微波控制处理分机(48)和第三角度及微波控制处理分机(49)的一路总线输入,第二角度及微波控制处理分机(48)的总线控制输出out2作为第三角度及微波控制处理分机(49)的一路总线控制输入;即当第一角度及微波控制处理分机(47)占用总线,控制微波前端时,第二角度及微波控制处理分机(48)和第三角度及微波控制处理分机(49)处于等待状态,当第一角度及微波控制处理分机(47)出让总线后由第二角度及微波控制处理分机(48)占用总线,并控制微波前端,使该处理器处理的雷达信号能够通过微波通道;只有当第一角度及微波控制处理分机(47)和第二角度及微波控制处理分机(48)均不占用总线时,第三角度及微波控制处理分机(49)控制微波通道。
6、根据权利要求1-5任何一项所述的跟踪同一载体上三部雷达信号的装置,其特征是:每个天线为双臂平面螺旋天线。
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