CN106154283B - 一种量子雷达 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子雷达包括：发射装置和接收装置，利用光子波产生器产生光子，利用光子波调节器对光子波的波形和频率进行调制处理，利用谐波加密器对光子波进行发射前的加密处理，利用发射定向天线将光子波发射到探测区域，光子波遇到物体反射回来被接收定向天线接收，利用中频调制器对光子波进行滤波和放大处理，利用谐波解密器对光子波进行解密处理，通过一级目标成像凸镜对光子波进行一级聚合处理，利用光子波耦合器对光子波进行检波和降频处理，再通过二级目标成像凸镜对光子波进行二次聚合处理，利用光子波接收机对光子波的中频信号进行放大处理，最后通过目标成像处理器对光子波的中频信号进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型显示在显示器上。
Description
技术领域
本发明涉及雷达探测技术领域，具体涉及一种量子雷达。
背景技术
未来战争是高科技、信息化战争，对战略预警体系要求越来越高。雷达作为战略预警体系的核心更是优先发展的重点。
目前，由于世界许多国均在发展隐形无人机和隐形有人机，其列装的数量十分巨大。在目前情况下，对空中物体目标的探测主要还是采用上个世纪35年代的电磁波探测技术为基础的老式雷达，而采用这种电磁波探测技术为基础的老式雷达，面对具有隐身能力的隐形无人机和隐形有人机来说，已经没法实现及时发现和准确显示的功能，故均不能满足当前民航飞行和保卫国防安全之用，从而既严重威胁民航的正常飞行，也对国防安全造成了严重的威胁。因而，要使得民航安全飞行或地面预警时能及时地发现正在飞行中的这些隐形无人机和隐形有人机已成为当务之急的安保任务。
发明内容
本发明的目的在于提供一种探测隐身飞行器和未作隐身处理的飞行器的量子雷达，用以解决现有常规雷达对目标探测不准确或者无法发现隐身飞行器的问题。
本发明构造一种量子雷达，包括：发射装置、以及接收装置，所述接收装置包括显示器，
所述发射装置包括：
光子波产生器，用于产生光子波；
光子波调节器，与所述光子波产生器连接，用于对所述光子波产生器发送过来的光子波的波形和频率进行调制处理；
谐波加密器，与所述光子波调节器和所述光子波产生器连接，用于将所述光子波调节器发送过来的部分光子波和所述光子波产生器发送过来的光子波进行发射前的加密处理；
发射定向天线，与所述光子调节器和所述谐波加密器连接，用于将所述光子调节器发送过来没有加密的光子波和所述谐波加密器发送过来进行加密处理的光子波一同发射到探测区域；
所述接收装置还包括：
接收定向天线，用于接收从探测区域被反射回来的光子波；
中频调制器，与所述接收定向天线连接，用于对所述接收定向天线接收到的光子波进行滤波和放大处理；
谐波解密器，与所述中频调制连接，用于对所述中频调制器发送过来的光子波进行解密处理；
一级目标成像凸镜，与所述谐波解密器连接，用于对所述解密后的光子波进行一级聚合处理；
光子波耦合器，与所述一级目标成像凸镜连接，用于对所述一级目标成像凸镜聚合处理后的光子波进行检波和降频处理；
二级目标成像凸镜，与所述光子波耦合器连接，用于对所述光子波耦合器发送过来的光子波进行二次聚合处理；
光子波接收机，与所述二级目标成像凸镜连接，用于对二级目标成像凸镜发送过来的光子波的光子波进行变频和滤波处理，并对携带有被探测物体各种参数的中频光子波进行放大和解调处理；
目标成像处理器，与所述光子波接收机连接，将所述光子波接收机发送过来光子的传输错误率进行对比，然后通过所述携带中频光子波进行弥补处理后，最终将其还原成物体目标原型显示在所述显示器上。
优选的，所述量子雷达还包括用于承载着所述发射装置和接收装置进行周期性的做旋转运动或摆钟运动的随动装置，所述旋转运动的旋转角度为360°，所述摆钟运动的摆钟角度为15°。
优选的，所述随动装置为角坐标跟随装置，所述角坐标跟随装置包括仰角跟随装置和方位角跟随装置。
优选的，所示显示器与所述目标成像处理器连接，用于显示物体目标原型，所述显示器包括二度显示器、以及三度显示器。
优选的，所述光子波产生器产生的光子包括发送到所述谐波加密器具有量子特性的光子波、以及发送到所述光子调节器的光子波。
优选的，所述光子波产生器发送到所述光子调节器光子波的数量大于发送到所述谐波加密器具有量子特性的光子波的数量。
优选的，所述光子波调节器发送到所述谐波加密器光子波的数量大于发送到所述发射定向天线光子波的数量。
优选的，所述中频光子波的频率为1-100兆赫。
本发明具有如下优点：本发明的量子雷达利用光子波产生器产生光子，利用光子波调节器对光子波的波形和频率进行调制处理，利用谐波加密器对光子波进行发射前的加密处理，利用发射定向天线将光子波发射到探测区域，光子波在探测区域遇到物体反射回来被接收定向天线接收，利用中频调制器对光子波进行滤波和放大处理，利用谐波解密器对光子波进行解密处理，通过一级目标成像凸镜对光子波进行一级聚合处理，利用光子波耦合器对光子波进行检波和降频处理，再通过二级目标成像凸镜对光子波进行二次聚合处理，利用光子波接收机对光子波的中频信号进行放大处理，最后通过目标成像处理器对光子波的中频信号进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型并显示在显示器上。本发明具有探测精度高，还具有准确探测隐身技术处理的飞行器的特点。
附图说明
图1为本发明量子雷达的结构图；
图2为本发明量子雷达发射装置的结构图；
图3为本发明量子雷达接收装置的结构图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1、2和3所示，该量子雷达包括：发射装置1、接收装置2、以及随动装置3，该发射装置1包括：光子波产生器11、光子波调节器12、谐波加密器13、以及发射定向天线14，该接收装置2包括：接收定向天线21、中频调制器22、谐波解密器23、一级目标成像凸镜24、光子波耦合器25、二级目标成像凸镜26、光子波接收机27、目标成像处理器28、以及显示器29。本发明的量子雷达利用光子波产生器11产生光子，利用光子波调节器12对光子波的波形进行调制处理，利用谐波加密器13对光子波进行发射前的加密处理，利用发射定向天线14将光子波发射到探测区域，光子波在探测区域遇到物体反射回来被接收定向天线21接收，利用中频调制器22对光子波进行滤波和放大处理，利用谐波解密器23对光子波进行解密处理，通过一级目标成像凸镜24对光子波进行一级聚合处理，利用光子波耦合器25对光子波进行检波和降频处理，再通过二级目标成像凸镜26对光子波进行二次聚合处理，利用光子波接收机27对光子波的中频信号进行放大处理，最后通过目标成像处理器28对中频信号进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型显示在显示器29上。本发明具有探测精度高，还具有准确探测隐身处理的飞行器的特点。
该光子波产生器11用于产生光子波，在本实施例中，该光子波产生器11为纠缠光源产生器，光子波产生器11产生的光子分为两种，一部分是光子波产生器11发送到光子波调节器12的光子波，一部分是光子波产生器11发送到谐波加密器13具有量子特性的光子波。由于目标成像处理器28在光子波进行弥补处理中需要的大多数光子波为没有经过加密的光子波，因此，光子波产生器发送到光子调节器的光子波的数量大于发送到谐波加密器13具有量子特性光子波的数量。
该光子波调节器12与光子波产生器11连接，用于对光子波产生器发送过来的光子波的波形和频率进行调制处理，为了补充光子波在加密处理过程中损失光子波的数量，光子波调节器12发送到谐波加密器13光子波的数量要大于发送到发射定向天线14光子波的数量。
该谐波加密器13与光子波调节器12和光子波产生器11连接，用于将光子波调节器12发送过来的部分光子波和光子波产生器11发送过来的光子波进行发射前的加密处理，此处的加密处理为非对称加密处理，光子波在加密密钥的作用下进行加密，被加密的光子波包括光子调节器发送过来的大部分光子波，还包括光子波产生器11发送过来的具有量子特性的光子波。
该发射定向天线14，与光子调节器和谐波加密器13连接，用于将光子调节器发送过来没有加密的光子波和谐波加密器13发送过来进行了加密处理的光子波一同发射到探测区域，经过谐波加密器13加密的高频光子波进过具有方向性的发射定向天线14转变成束状脉冲光子波，然后被发射到需要探测的区域。发送到发射定向天线14的光子波包括光子调节器发送过来没有加密的光子波和谐波加密器13发送过来进行加密处理的光子波。
该接收定向天线21，用于接收从探测区域被反射回来的光子波，该接收定向天线21与发射定向天线14属于同一装置，通过两者在不同的时间段工作来实现发射和接收的作用。
该中频调制器22，与接收定向天线21连接，用于对接收定向天线21接收到的光子波进行滤波和放大处理。由于接收定向天线21接收的光子波信号较弱，因此中频调制器22首先对光子波进行滤波，用于滤掉没用的干扰信号，在对滤波后的光子波进行放大处理。
谐波解密器23与中频调制连接，用于对中频调制器22发送过来的光子波进行解密处理，解密处理是将携带有加密密钥的光子波还原出来。
该一级目标成像凸镜24与谐波解密器23连接，用于对解密后的光子波进行一级聚合处理。由于中频调制器22发送过来的光子波是一些零散没有规律的光子波，因此通过一级目标成像凸镜24对这些零散的光子波进行聚合处理，使得光子波所携带的量子信息重新排列。
该光子波耦合器25与一级目标成像凸镜24连接，用于对一级目标成像凸镜24聚合处理后的光子波进行检波和降频处理。由于一级目标成像凸镜24聚合处理后的光子波仍然是高频的光子波，而对于量子雷达信息处理有用的是经过降频处理的中频光子波。因此，光子波耦合器25将高频的光子进行检波和降频处理，使得之变成中频的光子波。在本实施例中，中频的光子波的频率为1-100兆赫。
该二级目标成像凸镜26与光子波耦合器25连接，用于对光子波耦合器25发送过来的光子波进行二次聚合处理，由于与二级目标成像凸镜26作用相同，此处便不再详细介绍。
该光子波接收机27，与二级目标成像凸镜26连接，用于对二级目标成像凸镜26发送过来的光子波进行变频和滤波，同时对光子波的中频信号进行放大处理；光子波接收机27对光子波的滤波目的在于滤出无用的干扰信号保留有用的目标回波信号，对光子波的放大和解调作用是从光子波所携带的信号中提取物体目标距离、速度和角度等信息。
该目标成像处理器28与光子波接收机27连接，将光子波接收机27发送过来的光子波进行传输错误率对比，然后利用光子中频信号进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型显示在显示器29上。目标成像处理器28通过光子波进行输错误率对比，可以准确的判断探测到的飞行器是否经过隐身处理。当飞行器进行隐身处理之后，发射出去的光子波遇到做了隐身处理的飞行器，被反射回来的光子波与没有进行隐身处理的飞行器反射回来的光子波相比只有很小的一部分能被接收定向天线21接收，在经过一系列处理后被发送到目标成像处理器28中，目标成像处理器28对光子波进行错误率比对，如果发现光子波回波错误率小于25％，那么，无疑探测到飞行器是进过隐身处理的飞行器。最后再由目标成像处理器28对缺失的光子中频信号进行弥补处理后，最终将其还原成物体目标原型显示在显示器29上。
该显示器29用于显示目标成像处理器28生成的目标原型以及各种雷达参数。该显示器29可以是二度显示器，也可以是三度显示器。
进一步的，为了使得量子雷达探测的范围更广泛，更及时发现飞行器，该量子雷达还可以设置用于承载着发射装置1和装置进行周期性的做旋转运动或摆钟运动的随动装置3，在本实施例中，该旋转运动的旋转角度为360°，该摆钟运动的摆钟角度为15°，可以理解的，还可以是其他角度。随动装置3为角坐标跟随装置，该角坐标跟随装置包括仰角跟随装置和方位角跟随装置。
工作时，本发明的量子雷达利用光子波产生器产生光子，利用光子波调节器12对光子波的波形和频率进行调制处理，利用谐波加密器13对光子波进行发射前的加密处理，利用发射定向天线14将光子波发射到探测区域，光子波在探测区域遇到物体反射回来被接收定向天线21接收，利用中频调制器22对光子波进行滤波和放大处理，利用谐波解密器23对光子波进行解密处理，通过一级目标成像凸镜24对光子波进行一级聚合处理，利用光子波耦合器25对光子波进行检波和降频处理，再通过二级目标成像凸镜26对光子波进行二次聚合处理，利用光子波接收机27对光子波的中频信号进行放大处理，最后通过目标成像处理器28对光子波的中频信号进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型显示在显示器29上。本发明具有探测精度高，还具有准确探测隐身处理的飞行器的特点。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种量子雷达，所述量子雷达包括：发射装置和接收装置，所述接收装置包括显示器，其特征在于，
所述发射装置包括：
光子波产生器，用于产生光子波；
光子波调节器，与所述光子波产生器连接，用于对所述光子波产生器发送的光子波的波形和频率进行调制处理；
谐波加密器，与所述光子波调节器和所述光子波产生器连接，用于将所述光子波调节器发送过来的部分光子波和所述光子波产生器发送过来的光子波进行发射前的加密处理；
发射定向天线，与所述光子调节器和所述谐波加密器连接，用于将所述光子调节器发送过来没有加密的光子波和所述谐波加密器发送过来进行加密处理的光子波一同发射到探测区域；
所述接收装置还包括：
接收定向天线，用于接收从探测区域被反射回来的光子波；
中频调制器，与所述接收定向天线连接，用于对所述接收定向天线接收到的光子波进行滤波和放大处理；
谐波解密器，与所述中频调制连接，用于对所述中频调制器发送过来的光子波进行解密处理；
一级目标成像凸镜，与所述谐波解密器连接，用于对所述解密后的光子波进行一级聚合处理；
光子波耦合器，与所述一级目标成像凸镜连接，用于对所述一级目标成像凸镜聚合处理后的光子波进行检波和降频处理；
二级目标成像凸镜，与所述光子波耦合器连接，用于对所述光子波耦合器发送过来的光子波进行二次聚合处理；
光子波接收机，与所述二级目标成像凸镜连接，用于对二级目标成像凸镜发送过来的光子波进行变频和滤波处理，并对携带有被探测物体各种参数的中频光子波进行放大和解调处理；
目标成像处理器，与所述光子波接收机连接，将所述光子波接收机发送过来光子的传输错误率进行对比，然后通过所述携带中频光子波进行弥补处理后最终将其还原成物体目标原型显示在所述显示器上。
2.根据权利要求1所述的量子雷达，其特征在于，所述量子雷达还包括用于承载着所述发射装置和接收装置进行周期性的做旋转运动或摆钟运动的随动装置，所述旋转运动的旋转角度为360°，所述摆钟运动的摆动角度为15°。
3.根据权利要求2所述的量子雷达，其特征在于，所述随动装置为角坐标跟随装置，所述角坐标跟随装置包括仰角跟随装置和方位角跟随装置。
4.根据权利要求1所述的量子雷达，其特征在于，所示显示器与所述目标成像处理器连接，用于显示物体目标原型，所述显示器包括二度显示器、以及三度显示器。
5.根据权利要求1所述的量子雷达，其特征在于，所述光子波产生器产生的光子包括发送到所述谐波加密器具有量子特性的光子波、以及发送到所述光子调节器的光子波。
6.根据权利要求1或5所述的量子雷达，其特征在于，所述光子波产生器发送到所述光子调节器的光子波的数量大于发送到所述谐波加密器具有量子特性光子波的数量。
7.根据权利要求1所述的量子雷达，其特征在于，所述光子波调节器发送到所述谐波加密器光子波的数量大于发送到所述发射定向天线光子波的数量。
8.根据权利要求1所述的量子雷达，其特征在于，所述中频光子波的频率为1-100兆赫。
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