CN108398677B - 三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，旨在提供一种检测数据率高，抗干扰能力强的检测装置。本发明通过下述技术方案予以实现：系统采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，天馈分系统将射频信号转换为电磁波信号向空间辐射；接收分系统对发射及波控分系统输出的回波信号进行放大、变频及SFC控制处理；信号处理分系统产生整个系统的工作时序，对目标位置距离、方位、俯仰的三坐标矢量进行测量，解算目标信号调频连续波测距数据；数据处理和通信控制分系统根据信号处理分系统解算的目标信号和天线控制分系统输出的天线角度信息，解析目标角度，建立目标运动的轨迹，控制雷达的工作模式，探测三坐标目标信息。

Description

三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统

技术领域

本发明涉及一种针对低空、超低空目标的三坐标连续波一维相扫检测系统。尤其是针对“低小慢”无人机目标的三坐标连续波一维相扫检测。

背景技术

无人机属于通用航空器目标范畴的一种飞行物，目前正在研制的种类非常多。类似多旋翼的无人机，由于价格低廉、易于操控，在民间得到了大量普及，数量呈井喷式发展。但无人机行业蓬勃发展的同时，乱象也越来越多，有关无人机的使用权限、低空小目标安全等诸多问题开始大量显现，低空空域通用航空器的监视与管控是一个世界性的难题。由于缺乏有效管制，导致了“黑飞”事件频发，给公共安全造成了极大的隐患。低空突防的安保形势严峻，低空目标的检测一直是雷达研究领域的重要问题。

对目标进行探测和定位是雷达最初也是最传统的功能，但是随着科技手段的不断发展与进步，现代环境的分布范围越来越广，更是趋于向立体化方向发展，其中低空、超低空的入侵对地面上的目标构成了极大威胁。一般认为7000-13000m为高空、1000-6000m为中空、300-1000m为低空、而300m以下就为超低空。低空目标包括低空慢速、悬浮目标和低空快速运动目标。低空、超低空飞行目标难以检测和跟踪,是雷达面临的四大威胁之一。除此之外,在工作环境中,低空目标探测雷达还受地球曲率、强烈的背景杂波浪、地物和气象杂波等影响。低空目标一般是贴地飞行，高度低，使得雷达接收到的目标回波信号中含有许多背景噪声，大大降低了雷达探测的能力，有时候甚至误判断，丧失对低空和超低空飞行目标的探测能力，给雷达探测及生存带来困难和威胁。当在低空领域进行检测跟踪时，雷达需要发射有足够能量的波束，这势必会造成极强的地海杂波，导致信杂比降低。此外，低空目标还会受到多径效应的影响，这使得雷达接收到的回波信号通常是直达波信号与反射波信号的叠加，叠加的矢量和有可能增强也可能衰减，极其不利于检测性能的提高。同时，直达波和镜像回波的角度差特别小，且二者同处于一个天线接收波束内，又是一组强相干信号，这使测角问题难上加难。因此，对于低空目标而言，解决其检测与跟踪问题是一个极具挑战性的课题。目前用于无人机探测的手段主要有低空监视雷达、光电探测、声学探测和无线电信号侦测等。这些探测手段特性各异，在发现距离、灵敏度、能效范围、抗恶劣气候能力、多目标同时跟踪能力等方面各有所长，但是单一手段均难以有效解决复杂环境下“低小慢”无人机的探测问题。比如，光电探测易受环境光线干扰，厚云层或多云时目标红外特性不明显，逆光时目标与背景对比度低，目标特性受大气衰减、湍流影响大，加之“低小慢”无人机光电信号较弱、信噪比较低，这些都使光电探测、识别、跟踪的难度进一步增大。声学探测可接收并识别飞行发动机、直升机旋翼与大气摩擦所产生的声信号，但是在闹市环境中“低小慢”无人机的声学特性极易隐蔽，很难被准确探测、识别。无线电信号侦测技术可侦察、监测或监听无线电信号，但是当“低小慢”无人机处于无线电静默或者“跳频”控制时，也很难被及时有效地探测。雷达探测可以对“高慢小”、“低快小”或“低慢大”等目标实施有效检测，但“低小慢”无人机与地杂波较接近、多普勒频移不明显、雷达散射面积小，检测难度大，且目前用于无人机探测的雷达多为防空武器系统的配属雷达，功能先进全面，用于兼顾检测无人机，难免有大材小用之嫌，同时，由于毕竟不是专用无人机检测雷达，检测方式上有所限制，既浪费资源，又达不到最佳探测效果。

在三坐标雷达出现以前需要用搜索雷达与测高雷达配合才能测出空中目标的坐标(方位角\高低角和距离。目前国内舰艇上仍有许多雷达只提供两维坐标信息(方位\距离)，这种雷达主要发展于20世纪70年代，它的显著特点是采用机械式旋转天线和行波管技术，搜索空域的仰角固定。随着环境的不断变化，两坐标雷达已不能完全满足需要。许多采用这种老式的探测方法难以应付近代的多批次\多方向\多层次的空中攻击。伴随着发射机技术和信号处理技术的不断发展，特别是各种电扫技术或机电扫描结合技术的日益成熟和小型化，低空近程目标指示的搜索雷达已由两坐标向三坐标雷达发展。于是各国竞相研制了数据处理率高\探测速度快\精度高\抗干扰能力强的三坐标雷达。三坐标雷达的搜索空域范围可扩大到对超低空目标和悬停直升机的探测，可获得目标距离\方位及仰角等参数，和两坐标雷达相比具有更大的探测范围和更好的目标分辨能力。三坐标雷达作为防空系统中的骨干雷达，其体制可分为固定多波束(叠层多波束和合成多波束)体制、一维电扫(频扫、一维相扫和频相扫)体制和二维相扫(相控阵)体制三类。频相扫体制兼有频扫数据率高和相扫波束控制灵活的优点，可将能量按需要分配给一个波束，并可进行MTD等信号处理，有效提高雷达的检测能力和抗干扰能力。在频率扫描体制中，频率扫描是利用天线阵列性能随频率变化的特点而实现天线波束变化。在天线阵列的馈线上，随着载波频率变化导致波长变化，其子阵相位也随着频率变化而变化，导致天线面的等相位面发生偏转，最终天线阵面合成方向图也随之发生偏移。由于三坐标雷达是一维相扫体制雷达,在方位上机械扫描、仰角上电扫描,方位和仰角扫描相互独立,方位上均匀环扫,而在仰角上可实现多波束多模式的扫描。这种扫描方式造成波束在空间能量分配不均匀,使得目标在不同的空间位置上,其回波的积累数不尽相等。另外由于处理模式不同,相同波位(即相同仰角)的回波个数也可能不同。方位和仰角扫描的叠加,使得实际扫描方式是斜点头。所得目标回波的积累数与回波所在的空间位置有关,使得空间能量分配不均匀,造成波束分裂,给目标检测带来了难度。另外,由于同一批目标可能被单次或多次斜点头探测到,从而造成方位上的分裂,且目标可能会处在上、下个波束的临界处,造成仰角上的分裂。当代新型三坐标雷达具有搜索范围大\数据率高\反应时间短等特点，一维相扫雷达一般归于三坐标雷达。二维相扫雷达采用方位和仰角上均能进行电扫的相控阵天线，具有高数据率\速度测量能力强\二维空域滤波性能好\信号能量管理灵活\具备目标成像能力等特点。该雷达采用裂缝波导平面阵列天线笔形发射波束在仰角上相控电扫在方位上机械扫描的方式，采用杂波速度补偿三脉冲对消多路滤波器组CEAR相关积累的工作方式进行动目标处理，用相关融合处理解决了三坐标雷达回波散布而造成的目标分裂对精度的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处，提供一种检测低空飞行物能力强、精度高，检测数据率高，成本低、抗干扰能力强的检测装置，尤其是可以专用于无人机的三坐标连续波一维相扫搜索低空目标的检测系统。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，包括：提供调频连续波发射激励信号、本振信号及时钟基准信号的频率综合器分系统、发射及波控分系统、天馈分系统、接收分系统、信号处理分系统、天线控制分系统和数据处理与通信控制分系统，其中，发射及波控分系统对每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，并采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，对扫描空域发射连续波信号，在每个方位面扫描停留的时间内从俯仰面的最低波位扫到最高波位，实现整个俯仰空域的扫描；天馈分系统接收发射及波控分系统馈给的射频信号，将射频信号转换为电磁波信号向空间辐射；接收分系统对发射及波控分系统输出的回波信号进行放大、变频及SFC控制处理；信号处理分系统将接收分系统送出的差频IQ模拟信号进行数字采样，产生整个系统的工作时序，对目标位置距离、方位、俯仰的三坐标矢量进行测量，解算目标信号调频连续波测距数据；天线控制分系统驱动天线阵面做恒速圆周扫描探测，实时输出天线角度信息；数据处理和通信控制分系统根据上述信号处理分系统解算的目标信号完成数据处理，根据上述天线控制分系统输出的天线角度信息，解析目标角度，建立目标运动的轨迹，控制雷达的工作模式，对相关信息数据进行保存和分析，实现对目标的预测与跟踪，显示雷达探测到的三坐标目标信息以及雷达工作状态信息。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

检测低空飞行物能力强、精度高。本发明采用频率综合器分系统、发射及波控分系统天馈分系统、接收分系统、信号处理分系统、天线控制分系统和数据处理与通信控制分系统，以非协同、机械圆周扫描及一维相扫调频连续波体制相结合的方式，实现了对目标的距离、方位角、俯仰角的三坐标检测，保证了对目标的探测能力、建航能力及检测精度。

检测数据率高。本发明采用机械扫描结合一维相扫体制实现整个威胁空域的方位、俯仰二维检测，采用上述天线控制分系统实现天线阵面的方位机械圆周扫描，带动波束在方位面实现360°的探测，在方位面扫描的同时，采用上述发射及波控分系统中的波位控制器控制发射组件及接收组件，实现俯仰面的有源一维相扫，发射及波控分系统对每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，并采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，对扫描空域发射连续波信号，具有全天候工作能力，在每个方位面扫描停留的时间内从俯仰面的最低波位扫到最高波位，采用方位面机械扫描及俯仰面一维相扫的方式，对扫描空域发射连续波信号，扩展了探测空域，扫描几乎无距离探测盲区，实现整个俯仰空域的扫描，获得了距离测量精度的提高，提高了检测数据率，采用动态杂波图恒虚警检测等技术，有效降低虚警概率，在高精度近距离测量上比其它体制的雷达具有更为明显的优势，

成本低。本发明采用全固态发射机、DDS频率综合器、数字信号处理等先进技术及器件，发射功率小，线路配置相对简化，以相对小的代价，且工作电压低，降低了发射机的制造难度及功耗，更利于降本增效；利于控制成本；分系统中重要信号均设计有检测点，系统具有完善的自检与诊断测试手段，可对系统中的重要信号进行实时监测，可无人值守探测，使用维护方便。

抗干扰能力强。本发明采用采用机械扫描结合一维相扫体制实现整个威胁空域的方位、俯仰二维检测，抗干扰能力强。接收分系统对天馈分系统输出的回波信号进行变频、放大及SFC控制处理；信号处理分系统将接收分系统送出的差频IQ模拟信号进行数字采样，产生整个系统的工作时序，采用宽带线性调频连续波测距方式和单脉冲和差测角方式对目标位置距离、方位、俯仰的三坐标矢量进行测量，解算目标信号调频连续波测距数据，具有良好的可靠性。

经过安控要地的实际试用及靶场的无人机模拟入侵检飞检验，验证了技术指标和功能的达标情况，并取得了零失误检测无人机和成功指挥拦截系统打击无人机两次的成绩。

附图说明

图1是本发明三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统组成示意图。

图2是图1的工作原理框图。

图3是为信号处理分系统的恒虚警策略图。

图4是为信号处理分系统的杂波图的空间示意图。

图5是为信号处理分系统的杂波图恒虚警检测原理图。

具体实施方式

参阅图1。在以下描述的实施例中三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，主要由相互交联的频率综合器分系统、发射及波控分系统、天馈分系统、接收分系统、信号处理分系统、数据处理和通信控制分系统、天线控制分系统等构成的一个最佳实施例。

其中，频率综合器分系统为系统提供调频连续波发射激励信号、高稳定本振信号及时钟基准信号。发射及波控分系统对每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，并采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，对扫描空域发射连续波信号，在每个方位面扫描停留的时间内从俯仰面的最低波位扫到最高波位，实现整个俯仰空域的扫描；天馈分系统接收发射及波控分系统馈给的射频信号，将射频信号转换为电磁波信号向空间辐射；接收分系统对发射及波控分系统输出的回波信号进行放大、变频及SFC控制处理；信号处理分系统将接收分系统送出的差频IQ模拟信号进行数字采样，产生整个系统的工作时序，对目标位置距离、方位、俯仰的三坐标矢量进行测量，解算目标信号调频连续波测距数据；天线控制分系统驱动天线阵面做恒速圆周扫描探测，实时输出天线角度信息；数据处理和通信控制分系统根据上述信号处理分系统解算的目标信号完成数据处理，根据上述天线控制分系统输出的天线角度信息，解析目标角度，建立目标运动的轨迹，控制雷达的工作模式，对相关信息数据进行保存和分析，实现对目标的预测与跟踪，显示雷达探测到的三坐标目标信息以及雷达工作状态信息。

发射及波控分系统包括发射组件、接收组件及波位控制器，发射组件对上述频率综合器分系统产生的调频连续波发射激励信号进行移相加权和放大，形成高功率射频信号发射波束，并馈给天馈分系统对外辐射。接收组件接收天馈分系统回波信号，对回波信号进行限幅低噪声放大以及幅度、相位加权，波位控制器按系统工作模式要求对设定空域进行波束扫描。

天馈分系统包括发射天线子阵和接收天线子阵两部分，发射及波控分系统中发射组件，通过馈线连接发射天线组成发射天线子阵，接收组件通过馈线连接接收天线和和差网络组成接收天线子阵；发射天线子阵将上述发射组件送出的射频信号转换为电磁波信号向空间辐射，接收天线子阵将目标反射回来的微弱电磁波信号转换为射频信号，送至上述接收组件进行低噪声放大。

接收分系统通过和差网络及馈线连接接收组件，接收回波信号，同时相连信号处理分系统，对接收组件输出的回波信号进行滤波、变频、放大、及频率灵敏度控制SFC控制后送至信号处理分系统进行相关处理。

信号处理分系统将接收分系统送出的模拟信号进行数字采样，进行离散傅氏变换FFT谱分析、动目标显示MTI、动目标检测MTD、雷达恒虚警CFAR检测、杂波图检测、角误差解算等目标信号处理，实现调频连续波测距，并产生整个系统的工作时序。

天线控制分系统驱动天线阵面做恒速圆周扫描，带动天线阵面方位机械在圆周扫描波束方位面实现360°的探测，实时输出天线角度信息，在方位面扫描的同时，采用上述发射及波控分系统中的波位控制器控制发射组件及接收组件，实现俯仰面的有源一维相扫，每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，且保证系统在每个方位面扫描停留的时间内能够从俯仰面的最低波位扫描到最高波位，实现整个俯仰空域的扫描。

数据处理与通信控制分系统包括连接信号处理分系统的数据处理机、通信控制器以及终端显控器，数据处理机对信号处理分系统送来的无人机检测数据进行数据融合和滤波；根据信号处理分系统解算的目标信号完成数据处理，根据上述天线控制分系统输出的天线角度信息，解析目标角度，建立目标运动的轨迹，实现对目标的预测与跟踪，终端显控器显示雷达探测到的目标信息以及雷达工作状态信息，为整机系统提供控制命令输入通道和检测数据输出通道，通信控制器各分系统以及终端显控的数据通信，将目标信息传输给其它远程监控系统或无人机拦截系统。

高功率射频信号发射波束对某个波位进行扫描期间，信号处理分系统采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，对扫描空域发射连续波信号，当有目标进入探测区域时，信号处理分系统采用宽带调频连续波测距和单脉冲和差测角方式，结合动态杂波图恒虚警检测技术，在复杂背景中有效提取无人机目标信息，对无人机相对于检测系统架设位置的距离R′、方位、俯仰进行三坐标高精度矢量测量，然后由上述数据处理和通信控制分系统中的终端显控器指示目标的三坐标信息，并提供给其它远程监控设备或无人机拦截系统等。

参阅图2。天馈分系统中的发射天线子阵和接收天线子阵通过发射/接收组件阵列顺次串联接收分系统和信号处理分系统，并联波位控制器和频率综合器，频率综合器、接收分系统通过信号处理分系统连接数据处理机，数据处理机通过通信控制器连接终端显控器及其它远程监控系统或无人机拦截系统。三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统工作时，波位控制器根据终端显控器的指令控制与天馈分系统相连的发射组件及接收组件，产生发射波束及接收波束，以扫描范围内最低扫描角度为第1波位，依次向上扫描到最高波位，波束扫描的同一时刻收、发波束指向相同。同时，天线控制分系统驱动天线阵面做水平圆周扫描，带动波束在方位面实现360°的探测，实现天线阵面方位、俯仰的二维检测。频率综合器产生宽带线性调频射频信号送至发射/接收组件阵列，通过发射天线子阵向外发射能量。发射天线子阵辐射的电磁波遇到目标后，有部分能量从目标反射回来，接收天线子阵将电磁波转换为射频信号，经波位控制器、接收组件阵列、和差网络形成和、方位差、俯仰差三路信号，三路信号混频后得到差频信号并送至接收分系统。接收分系统对信号进行滤波、放大后分成三对I/Q支路信号送给信号处理分系统。信号处理分系统完成数字化采样、数字滤波、转浮点运算、快速傅氏变换FFT处理、有限脉冲响应FIR处理、动目标检测MTD处理、恒虚警处理、角度解算、动态杂波图检测、目标信号的后处理等操作，通过信号处理分系统自动检测，从数据中提取目标的距离、方位、俯仰数据，送至数据处理机。数据处理机对目标点迹进行相关处理，建立目标的航迹，实现对目标的跟踪。最终由数据处理机将无人机检测信息通过通信控制器传输给终端显控器，以及其它远程监控系统或无人机拦截系统。

参阅图3。图3为信号处理分系统采用的恒虚警策略图。本发明采用动态杂波图恒虚警检测技术，以在噪声、干扰和杂波背景下实现对低空、慢速飞行无人机的精准检测，信号处理分系统算法中采用杂波区内和杂波区外不同的恒虚警策略，即目标所处环境杂波区内4个多普勒通道采用杂波图恒虚警处理算法，杂波图外(杂波区通过有限长单位冲激响应滤波器FIR滤波器处理消除)外的多普勒通道采用常规的距离单元平均恒虚警处理算法。

参阅图4。信号处理分系统中的三维杂波图将雷达的探测范围划分成若干个距离/方位/仰角单元，每一个单元称为一杂波检测单元。

参阅图5。图5描述了信号处理分系统在杂波图恒虚警检测中，杂波图中每个检测单元的实时更新方法。图中输入杂波图值D_n,m,l(k)表示天线第k个扫描周期得到的第n个距离单元、第m个方位单元、第l个多普勒单元的杂波图值。

针对当前数据，根据系统设定的杂波图门限T，信号处理分系统先判决再更新存储区域内的杂波图，杂波图的检测判决准则为：

D_n,m,l(k)≥TD_n,m,l(k-1)判为有目标

D_n,m,l(k)＜TD_n,m,l(k-1)判为没有目标

杂波图值的更新通过一阶递归滤波器得到：

D_n,m,l(k)＝(1-γ)D_n,m,l(k-1)+γD_n,m,l(k)0≤γ≤1

式中，γ为衰减因子，D_n,m,l(k)为天线第k个扫描周期得到的第n个距离单元、第m个方位单元、第l个多普勒单元的杂波图值，T为杂波图门限，多次更新之后就可以得到杂波的平均幅值。当γ值取较小值时，杂波图需长时间积累平稳，适用于随时间变化缓慢的杂波背景。当γ值取较大值时，适用于环境杂波急剧变化情况。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，包括：提供调频连续波发射激励信号、本振信号及时钟基准信号的频率综合器分系统，包含了发射组件、接收组件和波位控制器的发射及波控分系统，包含了发射天线子阵、接收天线子阵的天馈分系统，接收分系统，信号处理分系统，天线控制分系统和包含了数据处理机、通信控制器及终端显控器的数据处理与通信控制分系统，其中，发射天线子阵将发射组件送出的射频信号转换为电磁波信号向空间辐射，接收天线子阵将目标反射回来的微弱电磁波信号转换为射频信号，送至接收组件进行低噪声放大，发射及波控分系统对每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，发射及波控分系统按系统工作模式对设定空域进行波束扫描，并采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，对扫描空域发射连续波信号，在每个方位面扫描停留的时间内从俯仰面的最低波位扫到最高波位，实现整个俯仰空域的扫描；天馈分系统接收发射及波控分系统馈给的射频信号，将射频信号转换为电磁波信号向空间辐射；接收分系统对发射及波控分系统输出的回波信号进行放大、变频及灵敏度频率控制SFC处理；信号处理分系统将接收分系统送出的差频IQ模拟信号进行数字采样和离散傅氏变换FFT谱分析、动目标显示MTI、动目标检测MTD、雷达恒虚警CFAR检测、杂波图检测、角误差解算目标信号处理，实现调频连续波测距，产生整个系统的工作时序，并对目标位置距离、方位、俯仰的三坐标矢量进行测量；天线控制分系统驱动天线阵面做恒速圆周扫描探测，实时输出天线角度信息；数据处理和通信控制分系统根据上述信号处理分系统解算的目标信号完成数据处理，数据处理机对信号处理分系统送来的无人机检测数据进行数据融合和滤波；根据信号处理分系统解算的目标信号完成数据处理，根据上述天线控制分系统输出的天线角度信息，解析目标角度，建立目标运动的轨迹，控制雷达的工作模式，对相关信息数据进行保存和分析，实现对目标的预测与跟踪，当有目标进入探测区域时，信号处理分系统采用宽带调频连续波测距和单脉冲和差测角方式，结合动态杂波图恒虚警检测技术，在复杂背景中提取无人机目标信息，对无人机相对于检测系统架设位置的距离R′、方位、俯仰进行三坐标高精度矢量测量，数据处理和通信控制分系统通过通信控制器连接终端显控器及其它远程监控系统或无人机拦截系统，数据处理和通信控制分系统对目标点迹进行相关处理，建立目标的航迹，实现对目标的跟踪；最终由数据处理机将无人机检测信息通过数据处理和通信控制分系统传输给终端显控器，以及其它远程监控系统或无人机拦截系统；显示雷达探测到的三坐标目标信息以及雷达工作状态信息。

2.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：发射组件对频率综合器分系统产生的调频连续波发射激励信号进行移相加权和放大，形成高功率射频信号发射波束，并馈给天馈分系统对外辐射。

3.如权利要求2所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：接收分系统接收目标的回波信号，对回波信号进行限幅低噪声放大以及幅度、相位加权。

4.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：发射组件通过馈线连接发射天线组成发射天线子阵，接收组件通过馈线连接接收天线和和差网络组成接收天线子阵。

5.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：天线控制分系统驱动天线阵面做恒速圆周扫描，带动天线阵面方位机械在圆周扫描波束方位面实现360°的探测，实时输出天线角度信息，在方位面扫描的同时，采用发射及波控分系统中的波位控制器控制发射组件及接收组件，实现俯仰面的有源一维相扫，每一个波位的俯仰面波束指向固定且事先设定，且保证系统在每个方位面扫描停留的时间内能够从俯仰面的最低波位扫描到最高波位，实现整个俯仰空域的扫描。

6.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：数据处理与通信控制分系统包括连接信号处理分系统的数据处理机、通信控制器以及终端显控器，终端显控器显示雷达探测到的目标信息以及雷达工作状态信息，为整机系统提供控制命令输入通道和检测数据输出通道，通信控制器各分系统以及终端显控的数据通信，将目标信息传输给其它远程监控系统或无人机拦截系统。

7.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：信号处理分系统采用调频连续波测距体制对目标的距离进行测量，扫描空域发射连续波信号。

8.如权利要求1所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：发射天线子阵和接收天线子阵通过发射组件/接收组件阵列顺次串联接收分系统和信号处理分系统，并联发射及波控分系统和频率综合器，频率综合器、接收分系统通过信号处理分系统连接数据处理和通信控制分系统。

9.如权利要求8所述的三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统，其特征在于：三坐标连续波一维相扫无人机低空目标检测系统工作时，发射及波控分系统根据数据处理和通信控制分系统的指令控制与天馈分系统相连的发射组件和接收组件，产生发射波束及接收波束，以扫描范围内最低扫描角度为第1波位，依次向上扫描到最高波位，波束扫描的同一时刻收、发波束指向相同；同时，天线控制分系统驱动天线做水平圆周扫描，带动波束在方位面实现360°的探测，实现天线方位、俯仰的二维检测；频率综合器产生宽带线性调频射频信号送至发射组件，通过天馈分系统向外发射能量；接收分系统将电磁波转换为射频信号，经发射及波控分系统、天馈分系统形成和、方位差、俯仰差三路信号，三路信号混频后得到差频信号并送至接收分系统；接收分系统对信号进行滤波、放大后分成三对I/Q支路信号送给信号处理分系统；信号处理分系统完成数字化采样、数字滤波、转浮点运算、快速傅氏变换FFT处理、有限脉冲响应FIR处理、动目标检测MTD处理、恒虚警CFAR处理、角度解算、动态杂波图检测、目标信号的后处理操作，通过信号处理分系统自动检测，从数据中提取目标的距离、方位、俯仰数据，送至数据处理和通信控制分系统。

Images