CN112596030A - 一种基于x波段无人机机载sar的波控方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法及系统，该种基于X波段无人机机载SAR的波控方法具体为，与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息，根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数，对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据，该种基于X波段无人机机载SAR的波控方法及系统，可根据频点、波位号的选择实现工作模式切换等操作，并根据终端、信处机下发的指令控制波束指向角并回传状态信息。
Description
技术领域
本发明涉及雷达设备技术领域，具体为一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法及系统。
背景技术
当前，相控阵雷达在军事、民用各个领域应用日渐广泛，雷达系统具有快速、灵活的波束扫描，从而实现对目标的搜索与跟踪。相控阵雷达利用大量个别控制的小型天线单元排列成天线阵面，每个天线单元都由独立的移相开关控制，通过控制各天线单元发射的相位，就能合成不同相位波束。相控阵各天线单元发射的电磁波以干涉原理合成一个接近笔直的雷达主瓣，而旁瓣则是各天线单元的不均匀性而造成。相控阵雷达天线波束扫描由计算机控制，具有很大的灵活性，并且波束在空间的扫描几乎是无惯性的。
但是目前的相控阵雷达天线波束的控制系统，无法根据频点、波位号的选择实现工作模式切换等操作，而且不能根据终端、信处机下发的指令控制波束指向角并回传状态信息。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。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。
鉴于上述和/或现有相控阵雷达天线波束的控制系统中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法及系统，能够根据频点、波位号的选择实现工作模式切换等操作，而且可以根据终端、信处机下发的指令控制波束指向角并回传状态信息。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法，具体步骤如下：
与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息；
根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数；
对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的一种优选方案，其中，所述与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息的步骤的具体如下：
与终端通信；
根据与终端的通信协议解析来自终端的通信帧数据；
与信处机通信；
根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数；
根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的一种优选方案，其中，所述根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数的步骤具体如下：
接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入；
接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值；
将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的一种优选方案，其中，所述对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据的步骤具体如下：
根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其包括：
通信单元，用于与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息；
组件参数配置单元，用于根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数；
时序生成单元，用于对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统的一种优选方案，其中，所述通信单元包括：
终端通信模块，用于与终端通信；
终端数据解析模块，用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
信处机通信模块，用于与信处机通信；
信处机数据解析模块，用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
工作参数选择模块，用于根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数；
状态信息回传模块，用于根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统的一种优选方案，其中，所述组件参数配置单元包括：
Flash控制接口输出模块，用于接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入；
幅相值计算模块，用于接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值；
幅相值打包模块，用于将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
组件配置参数选择模块，用于根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
延时值计算模块，用于将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统的一种优选方案，其中，所述时序生成单元包括：
组件时序生成模块，用于根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
作为本发明所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统的一种优选方案，其中，所述时序生成单元还包括：
组件发射保护模块，用于限制T/R组件和驱动延时组件的占空比和发射脉宽。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：可根据频点、波位号的选择实现工作模式切换等操作，并根据终端、信处机下发的指令控制波束指向角并回传状态信息。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的流程图；
图2为本发明提供的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统的原理框图；
图3为本发明提供的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统与终端、信处机机和T/R组件和驱动延时组件的通信结构示意图。
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，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，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。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法及系统，能够根据频点、波位号的选择实现工作模式切换等操作，而且可以根据终端、信处机下发的指令控制波束指向角并回传状态信息。
请参阅图1，在本实施方式中，该种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的具体步骤如下：
S10：与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息。具体的，在本实施方式中，该步骤具体为：与终端通信，根据与终端的通信协议解析来自终端的通信帧数据，与信处机通信，根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据，根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数，根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
S20：根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数。具体的，在本实施方式中，该步骤具体为：接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入，接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值，将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数，根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数，将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
S30：对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。具体的，在本实施方式中，该步骤具体为：根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
在本实施方式中，为了对上述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法的具体步骤的实现进行充分说明，请参阅图2-图3，本发明还提供了一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其主体部分包括通信单元100、组件参数配置单元200和时序生成单元300。
通信单元100用于与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息,。具体的，通信单元100包括终端通信模块101、终端数据解析模块102、信处机通信模块103、信处机数据解析模块104、工作参数选择模块105和状态信息回传模块106，终端通信模块101用于与终端通信，终端数据解析模块102用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据，信处机通信模块103用于与信处机通信，信处机数据解析模块104用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据，工作参数选择模块105用于根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数，状态信息回传模块106用于根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
组件参数配置单元200用于根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数，具体的，组件参数配置单元200包括Flash控制接口输出模块201、幅相值计算模块202、幅相值打包模块203、组件配置参数选择模块204和延时值计算模块205。Flash控制接口输出模块201用于接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入，幅相值计算模块202用于接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值，幅相值打包模块203用于将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数，组件配置参数选择模块204用于根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数，延时值计算模块205用于将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
时序生成单元300用于对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。具体的，时序生成单元300包括组件时序生成模块301和组件发射保护模块302，组件时序生成模块301用于根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据，组件发射保护模块302用于限制T/R组件和驱动延时组件的占空比和发射脉宽。
该种波控系统从终端或信处机获取工作模式命令、波位号等信息，并根据波位号、阵元位置、频点计算出各阵元总延时量，进而通过查表获得延时驱动组件、二位延时器以及真时延移相器的的延时码，从而控制波束指向从终端或信处机所获得的当前工作状态所需要的角度，并向终端或信处回传各组件的状态信息，综上所述，本发明能够根据终端或者信处机所下发的指令控制波束指向所需要的角度并回传各组件的状态信息。
应当认识到，本发明的实施方式可以由计算机硬件、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——根据在具体实施方式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方式中，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。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法，其特征在于，具体步骤如下：
与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息；
根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数；
对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法，其特征在于，所述与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息的步骤的具体如下：
与终端通信；
根据与终端的通信协议解析来自终端的通信帧数据；
与信处机通信；
根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数；
根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
3.根据权利要求2所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法，其特征在于，所述根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数的步骤具体如下：
接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入；
接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值；
将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
4.根据权利要求3所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控方法，其特征在于，所述对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据的步骤具体如下：
根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
5.一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其特征在于，包括：
通信单元，用于与终端和信处机通信获取终端和信处机下发的工作指令选择工作参数、并向终端和信处机回传状态信息；
组件参数配置单元，用于根据终端和信处机下发的工作指令和选择的工作参数分别配置独立的T/R组件和驱动延时组件的数据参数；
时序生成单元，用于对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
6.根据权利要求5所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其特征在于，所述通信单元包括：
终端通信模块，用于与终端通信；
终端数据解析模块，用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
信处机通信模块，用于与信处机通信；
信处机数据解析模块，用于根据与信处机的通信协议解析来自信处机的通信帧数据；
工作参数选择模块，用于根据解析来自终端的通信帧数据和解析来自信处机的通信帧数据选择工作参数；
状态信息回传模块，用于根据选择的工作参数向终端和信处机回传状态数据，其中，状态数据包括、当前工作模式、频点号、波位号、软件版本、硬件版本、校准值信息和系统状态。
7.根据权利要求6所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其特征在于，所述组件参数配置单元包括：
Flash控制接口输出模块，用于接收解析来自终端的通信帧数据指令，完成校准值的读取和导入；
幅相值计算模块，用于接收选择的工作参数当前频点和波位号，计算出具体的移相值；
幅相值打包模块，用于将移相值和校准值进行运算、校准和打包，得到T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
组件配置参数选择模块，用于根据得到的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和来自终端的通信帧数据指令选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数；
延时值计算模块，用于将选择的T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数的移相量配置值换算为总延时量，再进行查表得到4位驱动延时组件的延时量、2位延时器的延时量，经过计算得到六位移相器延时码。
8.根据权利要求7所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其特征在于，所述时序生成单元包括：
组件时序生成模块，用于根据的选择T/R组件和驱动延时组件各通道的配置参数和计算得到六位移相器延时码对独立的T/R组件和驱动延时组件配置生成时序，根据T/R组件和驱动延时组件工作模式的不同，输出不同的配置数据。
9.根据权利要求5或8所述的一种基于X波段无人机机载SAR的波控系统，其特征在于，所述时序生成单元还包括：
组件发射保护模块，用于限制T/R组件和驱动延时组件的占空比和发射脉宽。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2020-12-04 CN CN202011412285.1A patent/CN112596030B/zh active Active
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