CN112114307A - 一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法及系统，包括对卫星载荷周边进行扫描，获取相应的回波信号数据；根据对所述回波信号数据的处理，获取异物相应的位置信息和速度信息；根据所述位置信息和所述速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对所述异物进行追踪和连续扫描，通过毫米波雷达可以获取回波信号数据，通过信号处理系统可以克服红外以及可见光的逆光效应，实现全天候搜索追踪异物目标的位置与速度，便于后续异物的处理。另外，本发明还能根据信号处理系统反馈的位置信息进行波束调整，进而对异物目标进行连续扫描，实现对异物目标的连续实时追踪。

Description

一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法及系统

技术领域

本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法及系统。

背景技术

星载设备包括光学望远镜、激光雷达和毫米波雷达。对于远距离、大范围、长时间的空间目标监视，有效的手段首推毫米波雷达。毫米波的短波长特性使得其雷达具有以下优点：一是能够对空间中小尺寸目标或目标细节进行有效的探测与识别；二是毫米波元件的封装体积小、结构紧凑、重量轻，能够满足卫星对雷达系统体积、重量的要求；三是毫米波天线产生的波束窄，测角精度高。毫米波频率高，使得空间目标在低的目标径向速度下仍能获得大的多普勒频率，从而有利于雷达对运动目标的探测与识别。星载毫米波雷达处于外层空间，此时大气吸收效应已不存在，是毫米波雷达最理想的工作应用场合。另外，星载毫米波雷达游历于太空中，其雷达发射功率较小，隐蔽性好，生存能力强。

随着人类航天活动的日益频繁，在地球轨道附近聚集分布运行着的大量空间物体，卫星在轨运行中异常接近的来袭空间物体会给卫星安全运行带来严重威胁，一旦与卫星相碰撞，轻则影响卫星正常工作状态，重则导致卫星报废、解体，甚至可能发生在轨碰撞的连锁反应，造成重大经济损失和轨道资源破坏。因此，寻求一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法具有重要意义。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有卫星运行安全存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：解决地球轨道中异物对卫星安全的威胁问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，包括对卫星载荷周边进行扫描，获取相应的回波信号数据；根据对所述回波信号数据的处理，获取异物相应的位置信息和速度信息；根据所述位置信息和所述速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对所述异物进行追踪和连续扫描。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法的一种优选方案，其中：根据对所述回波信号数据的处理，得到所述异物的所述位置信息和所述速度信息包括对所述回波信号数据进行中频带通采样；将采样后的所述回波信号数据的信号频谱搬移到基带；对基带回波信号进行脉冲压缩；对压缩后的信号进行脉冲对消，并检测所述异物的速度；通过设定的门限滤除虚假目标，获取真实的所述位置信息和所述速度信息。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法的一种优选方案，其中：根据所述位置信息和所述速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对所述异物进行追踪和连续扫描包括根据所述位置信息更新运动参数；根据所述运动参数对所述异物在下一帧数据中的位置进行预估，获取预估位置；根据所述预估位置对毫米波雷达的波束进行调整；通过调整后的波束对所述异物进行追踪和连续扫描。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法的一种优选方案，其中：基于对所述回波信号数据的处理，若发现所述异物则对其进行跟踪定位，若未发现则通过调度波束继续扫描。

为解决上述技术问题，本发明还提供如下技术方案：一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，包括天馈模块，用于控制雷达电磁波的发射与接收，对卫星周边进行扫描并得到回波信号；频率合成模块，用于产生雷达系统中所需要的各种相参信号；收发模块，与所述天馈模块连接，将发射信号放大后送至所述天馈模块发射，并将所述天馈模块接收到的射频回波信号变频为中频信号；信号处理模块，与所述收发模块连接，用于产生所述发射信号送至所述天馈模块，同时对所述收发模块的所述中频信号进行处理，检测异物的有无并得到所述异物的位置信息和速度信息；数据处理模块，与所述天馈模块和所述信号处理模块连接，通过所述信号处理模块确定所述雷达系统当前波束的扫描范围中是否含有所述异物，当含有所述异物时，所述数据处理模块根据所述信号处理模块反馈的所述位置信息调整雷达的波束，并对所述异物进行追踪和连续扫描。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统的一种优选方案，其中：所述天馈模块包括天线单元，用于发射和接收电磁波；T/R单元，用于对所述发射信号和所述回波信号进行放大、衰减和移相；功率分配单元，用于将一路输入信号能量分成多路输出信号能量，或将多路输入信号能量合成一路输出；波控单元，通过控制所述T/R单元来调度雷达波束。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统的一种优选方案，其中：所述信号处理模块包括中频带通采样单元，用于对所述回波信号进行带通采样；数字脉冲压缩单元，用于将基带回波信号通过匹配滤波器，改善雷达回波信噪比；动目标检测单元，用于抑制环境杂波，并利用所述数字脉冲压缩单元传送的数据检测所述异物的有无以及估计所述异物的所述位置信息和所述速度信息；恒虚警处理单元，通过回波信号数据计算设定一个阀值，超过所述阈值判定为所述异物，否则定义为干扰。

作为本发明所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统的一种优选方案，其中：所述数据处理模块包括信息更新单元，用于根据所述位置信息更新所述数据处理模块中的运动参数；位置预估单元，用于根据所述运动参数对所述异物在下一帧回波信号数据中的位置进行预估，得到预估位置；波束调节单元，用于根据所述预估位置对雷达的波束进行调整。

本发明的有益效果：本发明通过毫米波雷达可以获取回波信号数据，通过信号处理系统可以克服红外以及可见光的逆光效应，实现全天候搜索追踪异物目标的位置与速度，便于后续异物的处理。另外，本发明还能根据信号处理系统反馈的位置信息进行波束调整，进而对异物目标进行连续扫描，实现对异物目标的连续实时追踪。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法的方法流程图；

图2为本发明提供的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统的模块图；

图3为本发明实施例1中步骤S2的流程图；

图4为本发明实施例1中步骤S3的流程图；

图5为本发明另一实施例中天馈模块100的示意图；

图6为本发明另一实施例中信号处理模块400的示意图；

图7为本发明另一实施例中中频带通采样单元的结构图；

图8为本发明另一实施例中数字脉冲压缩单元的结构图；

图9为本发明另一实施例中数据处理模块500的示意图；

图10为本发明实施例中毫米波雷达系统工作示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

随着人类航天活动的日益频繁，在地球轨道附近聚集分布运行着的大量空间物体，卫星在轨运行中异常接近的来袭空间物体会给卫星安全运行带来严重威胁，一旦与卫星相碰撞，轻则影响卫星正常工作状态，重则导致卫星报废、解体，甚至可能发生在轨碰撞的连锁反应，造成重大经济损失和轨道资源破坏。

故此，考虑到毫米波雷达体积小、重量轻、成本低、受天气和环境因素影响小以及高分辨率等优良特性，参阅图1、图3、图4、图7、图8和图10，本发明提供一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，包括：

S1：对卫星载荷周边进行扫描，获取相应的回波信号数据；

通过毫米波雷达对卫星周边发射脉冲信号，通过雷达系统的接收系统接收回波信号，可以得到回波数据。

该步骤中可以采用毫米波雷达来实现。毫米波的波长介于微波和厘米波之间，因此毫米波雷达兼有微波雷达和光电雷达的一些优点。与微波雷达相比，毫米波雷达毫米波可利用带宽更宽，距离分辨率更大，检测多目标能力更强；毫米波雷达系统可获得比微波系统更小的波束宽度，其角分辨率更高，测角精度更高，可以对空间中小尺寸目标进行有效的探测；同时，毫米波系统不仅天线的尺寸更小，且系统的元器件尺寸更小，重量更轻，能够满足卫星对雷达系统尺寸和重量的要求。与红外、光学视频相比，毫米波雷达受气象和烟尘的影响较小且区别金属和周围环境的能力强。因而，本实施例中使用毫米波雷达系统更有优势。

S2：根据对回波信号数据的处理，获取异物相应的位置信息和速度信息，对异物进行精准定位。

具体包括：

S2.1：对回波信号进行中频带通采样，即以不低于信号最高频率两倍的采样速率对连续信号等间隔采样，得到离散回波信号；

S2.2：对采样后的回波信号数据采用数字下变频技术将信号频谱搬移到基带，即将采样后的回波信号与本振信号混频后通过低通滤波器，去除载波频率；

S2.3：对基带回波信号进行脉冲压缩，即将回波信号通过本地信号的匹配滤波器减小脉冲宽度以此来提高信噪比；

S2.4：对压缩后的信号进行脉冲对消，并检测异物的速度，即对脉冲压缩后的信号通过脉冲对消器，根据异物与固定杂波在多普勒频率上的差异，消除环境杂波；并通过多普勒滤波器组(一组中心频率对应不同多普勒频率的滤波器)，通过异物位于第几号滤波器来估计异物目标的速度；

S2.5：通过设定的门限滤除虚假目标，获取真实的位置信息和速度信息，即通过回波信号数据计算设定一个检测门限或阀值，该检测阀值不受检测环境中的各种环境噪声、杂波以及其它干扰的影响，根据设定的门限，滤除虚假目标，根据真实目标的距离门编号和多普勒滤波器编号得到异物目标位置及其速度信息。

S3：根据位置信息和速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对异物进行追踪和连续扫描。

具体包括：

S3.1：根据位置信息更新数据处理系统中的运动参数(运动模型的模型，状态转移矩阵)；

S3.2：根据运动参数对异物在下一帧数据中的位置进行预估，获取预估位置，即根据运动参数和最后一个时刻的位置信息，通过时间间隔，对异物目标在下一帧数据中的位置进行预估，得到预估位置；

S3.3：根据预估位置计算波束信息(波位号、频点好)，对毫米波雷达的波束进行调整；

S3.4：通过调整后的波束对异物进行追踪和连续扫描。

前述步骤S1～S2基于对毫米波雷达获取的回波信号数据处理，如果发现异物目标，则对异物目标进行跟踪定位，如果没有发现异物目标，则通过调度波束继续扫描。上述步骤S3对跟踪定位的过程进行说明，具体为根据已检测到的异物目标的位置信息更新其运动参数，主要是目标位置和速度大小，进而根据已有信息对下一时刻异物目标可能运动到的位置进行预估，进而对毫米波雷达的波束进行调整，以便对其进行跟踪定位。

综上所述，本发明实施例提供的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，能够通过固定位置安装的毫米波雷达发射脉冲串信号，通过毫米波雷达可以获取回波信号数据，通过信号处理系统可以克服红外以及可见光的逆光效应，实现全天候搜索追踪异物目标的位置与速度，便于后续异物的处理。另外，本发明还能根据信号处理系统反馈的位置信息进行波束调整，进而对异物目标进行连续扫描，实现对异物目标的连续实时追踪。

实施例2

请参阅图2、图5、图6和图9，本发明还提供一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，包括：

天馈模块100，用于控制雷达电磁波的发射与接收，对卫星周边进行扫描并得到回波信号；

频率合成模块200，用于产生雷达系统中所需要的各种相参信号(时钟信号，中频校准信号或线性调频信号，一定步进频率的宽带信号源)；

收发模块300，与天馈模块100连接，将发射信号放大后送至天馈模块100发射，并将天馈模块100接收到的射频回波信号变频为中频信号；

信号处理模块400，与收发模块300连接，用于产生发射信号送至天馈模块100，同时对收发模块300的中频信号进行处理，检测异物的有无并得到异物的位置信息和速度信息；

数据处理模块500，与天馈模块100和信号处理模块400连接，通过信号处理模块400确定雷达系统当前波束的扫描范围中是否含有异物，当含有异物时，数据处理模块500根据信号处理模块400反馈的位置信息调整雷达的波束，并对异物进行追踪和连续扫描。

进一步的，天馈模块100包括：

天线单元，用于发射和接收电磁波；

T/R单元，用于对发射信号和回波信号进行放大、衰减和移相；

功率分配单元，用于将一路输入信号能量分成多路输出信号能量，或将多路输入信号能量合成一路输出；

波控单元，通过控制T/R单元来调度雷达波束。

本发明的一个实施例中，频率合成模块200采用高稳定、低相噪的晶体振荡器作为内部基准源。内部基准源通过变频、倍频、分频、DDS等方式产生雷达所需的各种相参信号，并在信号处理系统同步时序控制下输出；如，时钟信号，中频校准信号或线性调频信号，一定步进频率的宽带信号源；上述信号再通过混频、倍频的方式得到低相噪、高信号纯度的本振信号和发射激励信号。

其中，信号处理模块400包括：

中频带通采样单元，用于对回波信号进行带通采样；

数字脉冲压缩单元，用于将基带回波信号通过匹配滤波器，改善雷达回波信噪比，提高雷达检测目标的能力；

动目标检测单元，用于抑制环境杂波，并利用数字脉冲压缩单元传送的数据检测异物的有无以及估计异物的位置信息和速度信息；

恒虚警处理单元，通过回波信号数据计算设定一个阀值，超过阈值判定为异物，否则定义为干扰。

其中，中频带通采样单元用于对回波信号进行带通采样；数字脉冲压缩单元将基带的回波信号通过匹配滤波器，从而改善雷达回波信噪比、提高雷达检测目标的能力；动目标检测单元包括动目标显示MTI和动目标检测MTD两部分，MTI利用异物目标与固定杂波在多普勒频率上的差异，来抑制静止或低速的环境杂波信号，MTD利用经过脉冲压缩的数据检测异物目标的有无并估计目标的径向速度；恒虚警处理单元通过回波信号数据计算设定一个检测门限或阀值，该检测阀值不受检测环境中的各种环境噪声、杂波以及其它干扰的影响，超过阈值判定为异物目标，否则认为是干扰，以此来滤除虚假目标并得到真实异物目标的位置和速度信息。

其中，动目标检测单元中的MTI可以通过脉冲对消器来实现；动目标检测单元中的MTD使用快速傅里叶变换FFT来实现多普勒滤波器的功能。

本发明的一个实施例中，图7为本发明另一实施例中中频带通采样单元的结构图，可用图7所示的结构实现中频采样。图中的ADC实现了采样，延时是为了与中频滤波的延时相匹配，抽取进一步降低数据量，减少后续数据处理量。

本发明的一个实施例中，图8为本发明另一实施例中数字脉冲压缩单元的结构图，如图8所示，数字脉冲压缩单元处理从中频带通采样单元送来的I、Q正交通道数据,处理后的结果送至后续信号处理模块。其中数字脉压处理可通过时域或频域法实现。时域脉冲压缩即为回波信号通过匹配滤波器，相当于时域卷积处理。但时域卷积处理运算量较大，处理速度较慢。时域卷积相当于频域乘积，因此可以对信号进行傅里叶变换，在频域进行处理，即把回波信号与匹配信号在频域做点乘，然后将点乘结果进行IFFT运算，这种处理方式即为频域脉冲压缩。相比于脉冲压缩，频域脉冲压缩的优点是运算量较小，速度较快，工作稳定，并具有较大的工作灵活性。

更进一步的，数据处理模块500包括：

信息更新单元，用于根据位置信息更新数据处理模块500中的运动参数；

位置预估单元，用于根据运动参数对异物在下一帧回波信号数据中的位置进行预估，得到预估位置；

波束调节单元，用于根据预估位置对雷达的波束进行调整。

本发明的一个实施例中，图9为本发明另一实施例中数据处理模块500的示意图，如图9所示，数据处理模块500包括：信息更新单元、位置预估单元和波束调节单元。

其中信息更新单元用于根据位置信息更新数据处理模块500中的运动参数；位置预估单元用于根据运动参数对异物目标在下一帧回波信号数据中的位置进行预估，得到预估位置；波束调节单元用于根据预估位置对毫米波雷达的波束进行调整。

以下结合具体实施例对上述基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统的实现过程进行说明：

实施例一中毫米波雷达位置固定，通过调用不同的波束，天馈模块100控制电磁波的发射和接收，同时配合信号处理模块400和数据处理模块500，实现对卫星在轨运行过程中的来袭异物检测和追踪。

图10为毫米波雷达系统工作示意图，如图10所示，原理说明如下：

首先，信号处理模块400产生发射信号，由收发模块300的发射通道放大，输出至天馈模块100中的功率分配单元，再分配给多个T/R单元，T/R单元中的T通道对本通道信号进行放大和初始相位校正后，将信号传送给该通道的天线单元，由天线将信号辐射进入空中，所有通道天线辐射的电磁波在空中矢量叠加，合成系统的发射波束。通过依次调用不同的发射波束，可以实现对卫星周围的扫描，扫描范围为以雷达为中心的扇形区域；天馈模块100中的天线单元接收到回波信号时，将信号传输给各自通道对应的T/R单元，由R通道进行放大和相位校正后通过功率分配单元，输出信号进入收发模块300，经收发模块300处理后，成为两路中频信号进入信号处理模块400，通过信号处理模块400检测异物目标的有无并估计异物目标的位置和速度信息，再由数据处理模块500根据信号处理模块400的位置和速度信息进行波束调度，实现对异物目标的跟踪。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。所述计算机程序包括可由一个或多个处理器执行的多个指令。

进一步，所述方法可以在可操作地连接至合适的任何类型的计算平台中实现，包括但不限于个人电脑、迷你计算机、主框架、工作站、网络或分布式计算环境、单独的或集成的计算机平台、或者与带电粒子工具或其它成像装置通信等等。本发明的各方面可以以存储在非暂时性存储介质或设备上的机器可读代码来实现，无论是可移动的还是集成至计算平台，如硬盘、光学读取和/或写入存储介质、RAM、ROM等，使得其可由可编程计算机读取，当存储介质或设备由计算机读取时可用于配置和操作计算机以执行在此所描述的过程。此外，机器可读代码，或其部分可以通过有线或无线网络传输。当此类媒体包括结合微处理器或其他数据处理器实现上文所述步骤的指令或程序时，本文所述的发明包括这些和其他不同类型的非暂时性计算机可读存储介质。当根据本发明所述的方法和技术编程时，本发明还包括计算机本身。计算机程序能够应用于输入数据以执行本文所述的功能，从而转换输入数据以生成存储至非易失性存储器的输出数据。输出信息还可以应用于一个或多个输出设备如显示器。在本发明优选的实施例中，转换的数据表示物理和有形的对象，包括显示器上产生的物理和有形对象的特定视觉描绘。

如在本申请所使用的，术语“组件”、“模块”、“系统”等等旨在指代计算机相关实体，该计算机相关实体可以是硬件、固件、硬件和软件的结合、软件或者运行中的软件。例如，组件可以是，但不限于是：在处理器上运行的处理、处理器、对象、可执行文件、执行中的线程、程序和/或计算机。作为示例，在计算设备上运行的应用和该计算设备都可以是组件。一个或多个组件可以存在于执行中的过程和/或线程中，并且组件可以位于一个计算机中以及/或者分布在两个或更多个计算机之间。此外，这些组件能够从在其上具有各种数据结构的各种计算机可读介质中执行。这些组件可以通过诸如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自一个组件的数据，该组件与本地系统、分布式系统中的另一个组件进行交互和/或以信号的方式通过诸如互联网之类的网络与其它系统进行交互)的信号，以本地和/或远程过程的方式进行通信。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，其特征在于：包括，

对卫星载荷周边进行扫描，获取相应的回波信号数据；

根据对所述回波信号数据的处理，获取异物相应的位置信息和速度信息；

根据所述位置信息和所述速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对所述异物进行追踪和连续扫描。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，其特征在于：根据对所述回波信号数据的处理，得到所述异物的所述位置信息和所述速度信息包括，

对所述回波信号数据进行中频带通采样；

将采样后的所述回波信号数据的信号频谱搬移到基带；

对基带回波信号进行脉冲压缩；

对压缩后的信号进行脉冲对消，并检测所述异物的速度；

通过设定的门限滤除虚假目标，获取真实的所述位置信息和所述速度信息。

3.根据权利要求2所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，其特征在于：根据所述位置信息和所述速度信息预测下一时刻位置，调用相应的波束，对所述异物进行追踪和连续扫描包括，

根据所述位置信息更新运动参数；

根据所述运动参数对所述异物在下一帧数据中的位置进行预估，获取预估位置；

根据所述预估位置对毫米波雷达的波束进行调整；

通过调整后的波束对所述异物进行追踪和连续扫描。

4.根据权利要求2或3所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测方法，其特征在于：基于对所述回波信号数据的处理，若发现所述异物则对其进行跟踪定位，若未发现则通过调度波束继续扫描。

5.一种基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，其特征在于：包括，

天馈模块(100)，用于控制雷达电磁波的发射与接收，对卫星周边进行扫描并得到回波信号；

频率合成模块(200)，用于产生雷达系统中所需要的各种相参信号；

收发模块(300)，与所述天馈模块(100)连接，将发射信号放大后送至所述天馈模块(100)发射，并将所述天馈模块(100)接收到的射频回波信号变频为中频信号；

信号处理模块(400)，与所述收发模块(300)连接，用于产生所述发射信号送至所述天馈模块(100)，同时对所述收发模块(300)的所述中频信号进行处理，检测异物的有无并得到所述异物的位置信息和速度信息；

数据处理模块(500)，与所述天馈模块(100)和所述信号处理模块(400)连接，通过所述信号处理模块(400)确定所述雷达系统当前波束的扫描范围中是否含有所述异物，当含有所述异物时，所述数据处理模块(500)根据所述信号处理模块(400)反馈的所述位置信息调整雷达的波束，并对所述异物进行追踪和连续扫描。

6.根据权利要求5所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，其特征在于：所述天馈模块(100)包括，

天线单元，用于发射和接收电磁波；

T/R单元，用于对所述发射信号和所述回波信号进行放大、衰减和移相；

功率分配单元，用于将一路输入信号能量分成多路输出信号能量，或将多路输入信号能量合成一路输出；

波控单元，通过控制所述T/R单元来调度雷达波束。

7.根据权利要求5或6所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，其特征在于：所述信号处理模块(400)包括，

中频带通采样单元，用于对所述回波信号进行带通采样；

数字脉冲压缩单元，用于将基带回波信号通过匹配滤波器，改善雷达回波信噪比；

动目标检测单元，用于抑制环境杂波，并利用所述数字脉冲压缩单元传送的数据检测所述异物的有无以及估计所述异物的所述位置信息和所述速度信息；

恒虚警处理单元，通过回波信号数据计算设定一个阀值，超过所述阈值判定为所述异物，否则定义为干扰。

8.根据权利要求7所述的基于毫米波雷达的卫星来袭异物检测系统，其特征在于：所述数据处理模块(500)包括，

信息更新单元，用于根据所述位置信息更新所述数据处理模块(500)中的运动参数；

位置预估单元，用于根据所述运动参数对所述异物在下一帧回波信号数据中的位置进行预估，得到预估位置；

波束调节单元，用于根据所述预估位置对雷达的波束进行调整。

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