CN106680793B - 一种双站全尺寸大俯角rcs测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统，包括垂直地面导轨、光纤、位置传感器、升降控制单元、处理机、转台和接收机，接收机置于地面上，所述处理机主要包含发射站、光电探测器以及处理RCS相关数据的单元，所述发射站与所述接收机形成大俯角；所述处理机与接收机之间通过光纤连接；所述垂直地面导轨，其开口朝下，呈规则的半圆形；所述位置传感器有多个，并固定于所述导轨的多个位置上。通过该系统，由于将接收机与处理机之间用光纤连接，其传输的衰减较小，减少了由于测试距离较大而导致的信号传输损耗；同时，采用垂直地面导轨的设计，并结合可移动的处理机，使处理机中的发射站与放置在地面的接收机形成大俯角，从而可以精确测量被测目标的大俯角RCS参数。

Description

一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统

技术领域

本申请涉及隐身、反隐身领域，尤其涉及RCS外场测试领域，具体地，涉及大俯角的RCS测量。

背景技术

隐身技术，是现代军事上隐蔽自己以免敌人发现，借以增强突击能力或保护自身的重要手段。武器或飞行体的隐身性能，主要决定于它们的雷达波散射截面(Radar CrossSection，简称为RCS)的大小。

随着隐身技术的快速发展，反隐身技术也日趋多元化，例如双/多基地雷达反隐身、空基或天基雷达反隐身以及雷达组网反隐身成为了未来反隐身发展的趋势。反隐身的手段已经从以前仅仅是地面雷达的、平面的探测发展到现在地面、空中、甚至是卫星的立体的反隐身探测。例如，现今的空基或天基平台雷达，由于其所处位置较高，可以自上而下的探测和跟踪目标，对采用传统隐身手段的隐身目标的探测有很好的效果。为了使隐身目标能够更好地规避这些探测手段，RCS测试能够测试大俯角的RCS特性变得越来越重要。由于外场环境的影响，如何准确地测试出隐身目标不同俯角下的RCS特性是一个有待解决的问题。

另一方面，为了使隐身目标具有在这些反隐身手段下生存的条件，仅仅进行传统的单站RCS测量不再能够满足需求，在室内测试已经使用双站RCS测试系统测试隐身目标的RCS特性，但这种现有的双站RCS测试系统并不适合外场、较大空间内的有俯角测试的环境，并且外场RCS测试一般是测试全尺寸目标的RCS特性。在外场测试隐身目标的双站RCS特性的问题在于，此测试系统的双站测试是全尺寸的、大俯角的双站测试，也就意味着接收站与发射站之间的距离很长，可以从几十米到几千米，使用传统的电缆传输电信号会使得信号的损耗很大，从而影响最终结果的正确性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本申请提出了一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统。

本发明提出了一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统，包括处理机、转台和接收机，接收机置于地面上，其特征在于，该RCS测试系统还进一步包括垂直地面导轨、光纤、位置传感器和升降控制单元，其中所述处理机主要包含发射站、光电探测器以及处理RCS相关数据的单元，所述发射站与所述接收机形成大俯角；所述处理机与接收机之间通过光纤连接；所述垂直地面导轨，其开口朝下，呈规则的半圆形，直径为D，50米≤D≤1000米；所述位置传感器有多个，并固定于所述导轨的多个位置上。

进一步，所述接收机包括接收站和光电转换器。

进一步，所述转台能够旋转，并用于放置待测的目标。

进一步，所述转台为泡沫转台，且在转台附近地面上铺设吸波材料以消除目标与转台附近地面的多次散射。

进一步，所述垂直地面导轨的直径为300m。

进一步，所述升降控制单元，安装于垂直地面导轨靠近地面的一端，以便精确地控制处理机在导轨上的位置。

进一步，接收机中的接收站接收到信号后，经由所述光电转换器将接收到的电信号转化为光信号，经所述光纤传输到所述处理机中的光电探测器并将光信号还原为电信号，再由所述处理RCS相关数据的单元进行数据处理。

通过本发明的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，由于将接收机与处理机之间用光纤连接，其传输的衰减较小，减少了由于测试距离较大而导致的信号传输损耗；同时，采用垂直地面导轨的设计，并结合可移动的处理机，使处理机中的发射站与放置在地面的接收机形成大俯角，从而可以精确测量被测目标的大俯角RCS参数。

附图说明

图1为双站RCS测试原理的信号流程图；

图2为本发明所述的一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统的原理图；

图3为本发明中采用的光电信号转换原理框图；

图4为一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是双站RCS测试原理的信号流程图，其描述了整个双站RCS测试系统的具体流程。射频信号源发出信号，经过耦合后，一端经过放大后传输到发射天线，并通过发射天线将信号发射出去；另一端传输到混频部分，并记为f1。接收天线接收到信号后，将信号传输进低噪放大器进行放大，而后此信号传输到混频部分，并记为f2。信号f1和f2在混频部分混频后，混频的结果ft传输到处理端进行处理，得到需要的RCS特性。

由于在进行实际的双站大俯角RCS外场测试中常常会遇到许多问题，其中最主要就是接收天线接收到信号后信号的传输问题；以及在外场如何实现大俯角RCS的精确测量。为了解决这两个问题，我们提出了一种双站全尺寸大俯角测试系统。

图2为本发明所述的一种双站全尺寸大俯角测试系统的原理图。具体地，此测试系统的本振发出两路信号，一路是发射信号，发射信号经过宽带YIG滤波后，与调制脉冲经过预处理后通过发射天线将信号发射出去；另一路是参考信号，同样经过滤波、预处理后与接收天线接收到的信号进行混频。接收天线接收到的信号先通过硬件门，然后传入光电转换器转换成光信号，然后再通过光纤进行传输，在光纤的另一端则有光电探测器，当有光信号通过光纤传输过来后，光电探测器将光信号转换为原电信号。接收到的电信号与参考信号混频后得到中频信号，中频信号与参考信号一起进入正交解调，最后进行两通道同步采集。

光纤传输的衰减较小，为了解决外场测试中接收站接收到的信号如何长距离传输回处理机进行处理的问题，将接收机与处理机之间用光纤连接，并在此系统的接收机中将接收站和光电转换器整合在一起，具体地，当接收机中的接收站接收到信号后，首先将接收到的电信号进行电光转化，将此电信号转化为光信号，然后将光信号通过光纤传输到处理机中的光电探测器，通过该部分的光电转换，将光信号还原为电信号，再由处理机中的处理RCS相关数据的单元进行数据处理，进而得到被测目标的RCS参数。这样就成功地解决了由于外场测试距离较大导致接收到的信号的传输问题。

图3即为实施上述光电信号转换的原理框图。调制信号就是接收端接收到的信号，经过接收端中的光电转换将调制信号转换为已调光信号。已调光信号经过光纤传输到处理机中的光电探测器，光信号经过光电探测器转换为解调电信号，经过隔直滤波器处理后，得到原有的调制信号。

图4为一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统优选设计的示意图。为了实现在外场精确测量被测目标的大俯角RCS，该双站全尺寸大俯角RCS测试系统包括垂直地面导轨、处理机、接收机、转台、光纤、位置传感器和升降控制单元。其中，处理机主要包含发射站、光电探测器以及处理RCS相关数据的单元，发射站与放置在地面的接收机形成大俯角，从而可以精确测量被测目标的大俯角RCS参数；接收机主要包括接收站和光电转换器，并放置在与待测目标平行的地面上；所述转台能够旋转，并能够放置被测目标单元；垂直地面导轨，其开口朝下，呈规则的半圆形，直径为D，50米≤D≤1000米，例如直径可以为300m左右；位置传感器有多个，并固定于所述导轨的多个位置上；升降控制单元，安装于垂直地面导轨靠近地面的一端，以便精确地控制处理机在导轨上的位置。

优选地，为了承受全尺寸较大的重量，RCS支架选择直径较大、密度较大的泡沫转台。为了消除目标与转台附近地面的多次散射，在转台附近地面上铺上吸波材料。

Claims (6)

1.一种双站全尺寸大俯角RCS测试系统，包括处理机、转台和接收机，接收机置于地面上，其特征在于，所述RCS测试系统用于外场环境中，该RCS测试系统还进一步包括垂直地面导轨、光纤、位置传感器和升降控制单元，其中所述处理机主要包含发射站、光电探测器以及处理RCS相关数据的单元，所述处理机位于所述垂直地面导轨上，可在所述升降控制单元的控制下沿所述垂直地面导轨滑动，从而与所述接收机形成大俯角；所述处理机与接收机之间通过光纤连接；所述垂直地面导轨，其开口朝下，呈规则的半圆形，所述半圆形的直径为D，50米≤D≤1000米；所述位置传感器有多个，并固定于所述导轨的多个位置上，用于精确控制所述处理机在所述垂直地面导轨上的位置；所述转台能够旋转，用于放置待测目标，其中，所述待测的目标为大型全尺寸目标。

2.根据权利要求1所述的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，所述接收机包括接收站和光电转换器。

3.根据权利要求1所述的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，所述转台为泡沫转台，且在转台附近地面上铺设吸波材料以消除目标与转台附近地面的多次散射。

4.根据权利要求1所述的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，所述升降控制单元，安装于垂直地面导轨靠近地面的一端，以便精确地控制处理机在导轨上的位置。

5.根据权利要求2所述的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，接收机中的接收站接收到信号后，经由所述光电转换器将接收到的电信号转化为光信号，经所述光纤传输到所述处理机中的光电探测器并将光信号还原为电信号，再由所述处理RCS相关数据的单元进行数据处理。

6.根据权利要求1所述的双站全尺寸大俯角RCS测试系统，所述垂直地面导轨的直径为300m。

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