CN107289825A - 一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法 - Google Patents

Abstract

一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，用于提高旋转弹激光引信的超低空性能，包含：S1、分割原有光敏面得到3个相互独立的光敏面分区；S2、对应于3个光敏面分区，分别设置3路前置放大器；S3、将S2所述的3组光敏面和前置放大器一体化封装；S4、对应于3个光敏面分区的输出，设置相互独立的3路主放大器；S5、对S4中3路输出信号进行能量比较，预辨别海杂波和目标回波能量差异；S6、对S5得到的能量差异进行信息处理，提取目标信息。本发明解决了旋转弹超低空飞行时抗海杂波干扰的问题，满足了舰载末端防御武器系统对旋转激光引信3m抗海杂波背景干扰的需求，从而填补了我国在该领域的技术空白。

Description

一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法

技术领域

本发明涉及制导与引信技术领域，具体涉及一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法。

背景技术

反舰导弹为了实现突防，在飞行末端皆采用超低空飞行方式，目前已经能够实现3m左右的超低空掠海飞行，舰载末端防御武器所需激光引信必须具备优良的3m超低空性能。因此超低空能力是舰载中低空防空反导末端防御武器系统用激光引信的关键研制难点。

现有技术中，公知的成熟超低空技术采用距离波门自适应调整技术，即在超低空工作条件下，随着引信离海面距离的降低，使引信作用距离亦自适应地降低且小于离海面的距离，这可以保证引信免于被海杂波误启动。为了达到引信距离波门自适应调整的目的，通常的办法是在引信接收波门之后设立超低空高度计波门，随着高度的降低，海杂波开始进入高度计波门，当海杂波进入高度计波门并被探测到时，说明海杂波快要进入引信距离波门，这时可使引信距离波门缩短一定的宽度，当海杂波再次进入高度计波门并被探测到时，再使引信距离波门缩短一定的宽度，依此类推。

国内公知的另外一种超低空技术是利用弹目多谱勒频率在弹目交会瞬间急剧变化来判断目标的存在，并已成功地应用在国内某导弹引信上。

对于舰载中低空末端防空导弹上普遍采用的小型化激光引信，国内外目前皆采用非相干探测体制，因此无法利用多普勒频率信息。只能采用波门压缩方式，但是传统的应用到无线电引信上的距离波门自适应调整技术无法直接应用到大视场导弹激光引信中，单调连续降低的弹海之间的距离是该技术应用的前提条件。而且就是在距离单调连续降低的前提下目前国内公知的该技术达到的最优超低空性能为5m，而目前我国的舰载末端防御系统体积小，皆通过导弹的自身旋转来稳定和控制姿态，因此目前的舰载末端防御导弹皆为旋转导弹，旋转导弹中探测海面的窗口随时在转动，因此某一窗口探测到海面回波且同时在转离海面时，海杂波回波能量不一定是越来越强，而有可能是越来越弱，同时该窗口探测到的弹海距离有可能随着导弹的俯冲不是越来越小而是越来越大，因此导致回波的幅度和距离起伏非常大，无法满足公知的超低空技术所需的弹海之间的距离单调连续降低的前提条件。同时由于旋转的存在，有可能存在某一个窗口一直探测不到海杂波，当该窗口转到海面能够探测到海面时距离水面已经很低，该窗口测得的弹海距离会有一个突变过程，不满足单调连续降低的前提条件，从而极易造成该窗口的虚警，因此旋转弹用抗海杂波背景干扰技术因为窗口的旋转和距离降低两个动作的不同组合而导致不同窗口测得的海面回波及其不稳定性，幅度和距离起伏较大，极易造成引信超低空虚警，目前国内公知的应用于非旋转弹上的波门自适应调整技术已经无法适用于旋转弹激光引信上了。因此应用于舰载末端防御武器系统的激光引信也需要在旋转状态下实现3m抗海杂波背景干扰的性能要求，可谓难上加难。要保证旋转状态下激光引信优良的3m抗海杂波背景干扰性能，需要本专利提出的复杂的基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰技术。

发明内容

本发明的目的在于针对目前舰载末端防御武器系统对旋转弹激光引信3m超低空性能的迫切需求，提供一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法。

一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，用于提高旋转弹激光引信的超低空性能，包含：

S1、分割原有光敏面得到3个相互独立的光敏面分区；

S2、对应于3个光敏面分区，分别设置3路前置放大器；

S3、将S2所述的3组光敏面和前置放大器一体化封装；

S4、对应于3个光敏面分区的输出，设置相互独立的3路主放大器；

S5、对S4中3路输出信号进行能量比较，预辨别海杂波和目标回波能量差异；

S6、对S5得到的能量差异进行信息处理，提取目标信息。

上述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其中，所述相互独立的光敏面分区之间设有缝隙间隔。

上述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其中，所述3组光敏面和前置放大器一体化封装后构成一个分区探测组件。

上述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其中，所述3路前置放大器共用电源电路部分，放大电路部分相互独立。

本发明的优点和有益效果是：解决了旋转弹超低空飞行时抗海杂波干扰的问题，满足了舰载末端防御武器系统对旋转激光引信3m抗海杂波背景干扰的需求。

附图说明

图1是本发明中分割为3区的光敏面示意图。

图2是引信与海面以及目标之间的位置示意图。

图3是引信距离海面6m处海杂波回波的光敏面分布图。

图4是引信距离海面6m处目标回波的光敏面分布图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

如图2所示，导弹超低空飞行时，弹上激光引信高于海面一定距离，引信的某一窗口分别照向海面和目标，目标在海面和引信之间，引信接收到的回波是海杂波回波和目标回波的混合体，本发明准确分离海杂波和目标信息，为后续的信息处理提供准确输入。

一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，用于提高旋转弹激光引信的超低空性能，包含：

S1、分割原有光敏面得到3个相互独立的光敏面分区。如图1所示，原探测器光敏面设计尺寸为0.95mm×10mm，新探测器将原先使用的单一长条形光敏面设计成有间隔的3个光敏面分区，每个光敏面分区尺寸为0.95mm×3.3mm，每个光敏面间隔为0.033mm。

S2、对应于3个光敏面分区，分别设置3路前置放大器。三路前置放大器共用电源电路部分，放大电路单独分开，即每一段光敏面分区对应一路前置放大输出。

S3、将S2所述的3组光敏面和前置放大器一体化封装。采用一个外壳封装成一个分区探测器组件。

S4、对应于3个光敏面分区的输出，设置相互独立的3路主放大器。分别对3个光敏面分区接收信号再次放大，以确保信号幅值满足后级电路需求。

S5、对S4中3路输出信号进行能量比较，预辨别海杂波和目标回波能量差异。如图3所示，海杂波的回波均匀布满所有光敏面；如图4所示，设目标宽度为0.7m，则其回波只占整个光敏面的1/8左右。根据这一能量差别，可将海杂波和目标区分开。

具体的，经过光学仿真，在不同作用距离下，目标回波在10mm长的整个光敏面上的弥散斑大小如表1所示，这里仿真时考虑到一定的交会方位角，光束照射到的目标的横截面宽度取为0.7m。

表1

由表1可知，对应不同的交会脱靶量，目标回波在光敏面上的弥散斑大小最多约占整个光敏面的1/3，即一个光敏面分区的宽度，而海杂波回波在光敏面上的弥散斑大小充满整个光敏面。每个分区基本对应着20°的接收视场，目标最多覆盖2个光敏面分区，海杂波会占3个光敏面分区甚至更多，这样便可以通过各个分区的输出，通过回波占有光敏面分区的个数以及稳定性，来区分接收到的回波是海杂波还是目标回波，从而区分两者，实现超低空无虚警压缩。

S6、对S5得到的能量差异进行信息处理，提取目标信息。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，用于提高旋转弹激光引信的超低空性能，其特征在于，包含：

S1、分割原有光敏面得到3个相互独立的光敏面分区；

S2、对应于3个光敏面分区，分别设置3路前置放大器；

S3、将S2所述的3组光敏面和前置放大器一体化封装；

S4、对应于3个光敏面分区的输出，设置相互独立的3路主放大器；

S5、对S4中3路输出信号进行能量比较，预辨别海杂波和目标回波能量差异；

S6、对S5得到的能量差异进行信息处理，提取目标信息。

2.如权利要求1所述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其特征在于，所述相互独立的光敏面分区之间设有缝隙间隔。

3.如权利要求1所述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其特征在于，所述3组光敏面和前置放大器一体化封装后构成一个分区探测组件。

4.如权利要求1所述的一种基于分区探测接收的抗海杂波背景干扰方法，其特征在于，所述3路前置放大器共用电源电路部分，放大电路部分相互独立。