CN113567915A - 一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，由圆形状的吸波材料和偏转安装支架组成，吸波材料粘贴在飞机的机头安装面，用于吸收入射到飞机机头安装面的电磁波；偏转安装支架为底部安装面、中间支撑筒和偏转安装面组成一体的结构，底部安装面通过紧固装置与所述飞机机头安装面固定；中间支撑筒位于吸波材料中央；偏转安装面相对于所述飞机的机头安装面存在一个先俯仰往下15~45度，然后方位往右15~45度的偏转；偏转安装面通过一个引导头与主被动复合射频探测器的底部固定。可以避免在低频段飞机机腹或机翼电磁反射对射频探测器被动测向的影响，并扩大了试验验证的射频探测器测向跟踪视场范围及试验验证的主动探测的入射余角。

Description

一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置

技术领域

本发明属于应用电子与信息领域的射频探测器试验技术，具体涉及一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，该装置可以较为准确的模拟射频探测器载体的运动状态，且在大视场范围内测试射频探测器的测向能力和角度跟踪能力，能模拟对地大入射余角情况。

背景技术

射频探测器挂飞试验相比一般的地面环境试验和地面性能试验，更接近真实使用情况，是射频探测器性能测试的必要环节。以主被动复合射频探测器为例，挂飞试验可以在以下方面对主被动复合射频探测器进行试验验证：

1）验证射频探测器被动部分在飞行状态下对射频辐射源目标的截获、测向和跟踪能力；

2）验证射频探测器主动部分在飞行状态下对目标的截获、测向和跟踪能力。

为了较为准确地验证射频探测器在飞行试验状态下的被动目标跟踪能力和主动目标跟踪能力，一般通过挂架将射频探测器挂在飞机的机腹下面或飞机的两翼下面。对于主动射频探测器来说，由于工作频段较高，飞机的机腹或机翼影响较小，对主动测向和角度跟踪的影响可以忽略。但对于包含被动部分的复合射频探测器来，由于被动工作频段较宽、频段较低，飞机的机腹或机翼影响较大，对被动测向的影响不可忽略。为了通过挂飞试验验证被动射频探测器或复合射频探测器的被动部分的测向和跟踪能力，通常只能选择被动测向频段内的高频段进行验证，不能验证低频段的测向和跟踪能力，试验不够充分。

发明内容

针对上述现有技术中主被动复合射频探测器的低频段挂飞适应性的技术问题，本发明的目的在于，提供一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，通过该装置可以将主被动复合射频探测器安装在飞机机头位置。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，其特征在于，由圆形状的吸波材料和偏转安装支架组成，其中：

所述吸波材料粘贴在飞机的机头安装面，用于吸收入射到飞机机头安装面的电磁波；

所述偏转安装支架为底部安装面、中间支撑筒和偏转安装面组成一体的结构，其中：

所述底部安装面通过紧固装置与所述飞机机头安装面固定；所述中间支撑筒位于所述吸波材料中央；

所述偏转安装面相对于所述飞机机头安装面存在一个先俯仰往下15~45度，然后方位往右15~45度的偏转；

所述偏转安装面通过一个引导头与主被动复合射频探测器的底部固定。

根据本发明，所述吸波材料直径为2.5m，由多块吸波材料拼接而成，厚度为2cm~20cm。

本发明的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，可以避免在低频段飞机机腹或机翼电磁反射对射频探测器被动测向的影响，解决了低频段被动测向和跟踪的适应性问题，并且通过该装置扩大了可以试验验证的射频探测器测向跟踪视场范围（包括主动和被动工作模式下），扩大了可以试验验证的主动工作方式探测跟踪的入射余角。

附图说明

图1是本发明的主被动复合射频探测器挂飞试验装置的立体结构图；

图2是偏转安装支架产品立体图；

图3本发明的主被动复合射频探测器挂飞试验装置在飞机上安装的侧视图；

图4是坐标系定义；

图5是挂飞试验的航线图；

图6是低频段挂飞试验测试角度和理论角度对比；

图7是不偏转安装与偏转安装的目标理论角度（可以验证的视场范围）对比；

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地详细说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例给出一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，由吸波材料1和偏转安装支架2组成，吸波材料1由多块吸波材料拼接而成，外观呈圆形状，直径为2.5m，完全覆盖飞机机头的安装面，吸波材料1的厚度为2~20cm，吸波材料1的厚度越大，适应的频段越低。

本实施例中，吸波材料1厚度选择15cm，相当于2GHz电磁波的波长。由于入射到射频探测器后方的电磁大部分能量被吸波材料1吸收，被反射的能量可以忽略，使得主被动复合射频探测器在挂飞状态下的电磁环境与在暗室测试的电磁环境一致，主被动复合射频探测器的测向精度可以得到保证。另一方面，将吸波材料1安装在飞机机头4的天线罩5内部，不影响飞机的气动性能和安全性能。如果吸波材料1安装在机腹或机翼，会影响飞机的气动性。

如图2所示，偏转安装支架2为金属材料制成，是由底部安装面21、中间支撑筒22和偏转安装面23组成的一体式结构。

中间支撑筒22位于所述吸波材料1中央，所述底部安装面21通过紧固装置与所述飞机机头4的安装面固定，所述偏转安装面23相对于所述飞机机头的安装面存在一个先俯仰往下15~45度，然后方位往右15~45度的偏转。方位角、俯仰角的角度定义参见图4所示。

如图3所示，射频探测器通过本实施例的主被动复合射频探测器挂飞试验装置安装在飞机机头4的天线罩5内，吸波材料1粘贴在天线罩5内飞机机头4的安装面一侧，吸收入射到天线罩5内飞机机头4安装面的电磁波，减小电磁反射，避免对主被动复合射频探测器的电磁环境影响，使主被动复合射频探测器适应低频段挂飞试验。

偏转安装面23通过一个引导头3与主被动复合射频探测器的底部固定。其中引导头3的作用是更容易调整主被动复合射频探测器的安装位置。

当飞机处于水平状态时，以飞机机头4指向为参考，主被动复合射频探测器指向俯仰-40~-20度、方位-40~-20度，方位角、俯仰角的角度坐标定义如图4所示。极性定义为俯仰往下为负，方位往右为负，通过偏转安装支架2，射频探测器指向右下方。

假设飞机按照如图5所示的航线进行飞行，飞行高度8000m（海拔高高度），飞行速度200m/s，目标地在T点，高度为海拔800m，飞机从A点进入航线，从B点开始射频探测器被动部分开始工作，接收地面目标辐射源的辐射信号，对目标辐射源进行被动探测，从C 点开始射频探测器主动部分开始工作，发射电磁波照射地面目标，对目标进行探测。在D点飞机开始向右飞行，并掉头返回。飞机沿着预定的航线水平飞行，往返多次。

本实施例给出的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，通过偏转安装支架2，主被动复合射频探测器可以安装在飞机机头部位，且照射到飞机机头的电磁波被吸波材料1吸收大部分能量，减小飞机对主被动复合射频探测器被动低频段测向的影响。

图6所示为实际挂飞试验时在低频段主被动复合射频探测器被动测向试验结果和理论角度的对比，从图6上可以看到，试验结果与理论结果吻合较好。经过多次地面验证，如果去掉本装置的吸波材料，测向精度将极大的恶化。

通过本实施例的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，使得主被动复合射频探测器指向存在一个偏转，指向右下方，具体偏转角度为俯仰向下30度，方位向右30度。一般情况下，主被动复合射频探测器的测向视场范围（无论是主动还是被动）是有限的，以本实施例为例，方位角为 α，俯仰角为β，设α为±30度，β为±30度。方位角或俯仰角超过各自范围，主被动复合射频探测器不能工作。通过本实施例的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，在0～7275帧数据（如图7所示），目标在主被动复合射频探测器的视场范围内，主被动复合射频探测器可以正常测向并跟踪目标。可以试验验证的方位测向视场范围覆盖了-3.9～+27.2度，可以试验验证的俯仰测向视场范围覆盖了-30.0～+12.9度。如果采用常规的挂飞试验装置，将主被动复合射频探测器正常安装（不偏转），可以试验验证的方位视场范围只覆盖了-15.0～-5.5度，可以验证的俯仰测向视场范围覆盖了-30.0～-15.8度（对应图7上的1～4142帧数据）。不偏转安装情况下测向视场范围较小，原因是方位角超过α或俯仰角超过β，探测器就不能工作。通过本实施例的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，使得主被动复合射频探测器指向存在偏转，扩大了可以试验验证的主被动复合射频探测器测向跟踪视场范围。

对于主被动复合主动射频探测器来说，一个重要的考核指标是对地入射余角。对地入射余角定义为波束指向与水平面的夹角。常规情况下，如果主被动复合射频探测器指向水平，俯仰测向视场范围不会超过β，在水平挂飞状态下，对地入射余角也不会超过β的最大值。如果需要验证大入射余角，飞机需要做“俯冲”飞行，对飞机和人员的挑战较大，安全上存在较大风险。通过本实施例的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，即使飞机水平飞行，由于该装置使得主被动复合射频探测器波束指向往下偏转了一定角度，结合主被动复合射频探测器本身的视场范围，有效扩大了可以试验验证的最大对地入射余角，极大地方便了挂飞试验的实施。

通过上述验证可见，本实施例给出的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，可以提高低频段主被动复合射频探测器被动测向试验验证的适应性，扩大可以试验验证的主被动复合射频探测器测向跟踪视场范围，扩大可以试验验证的最大对地入射余角。

Claims (4)

1.一种主被动复合射频探测器挂飞试验装置，其特征在于，由圆形状的吸波材料（1）和偏转安装支架（2）组成，其中：

所述吸波材料（1）粘贴在飞机的机头安装面，用于吸收入射到飞机机头安装面的电磁波；

所述偏转安装支架（2）为底部安装面（21）、中间支撑筒（22）和偏转安装面（23）组成一体的结构，其中：

所述底部安装面（21）通过紧固装置与所述飞机机头安装面固定；所述中间支撑筒（22）位于所述吸波材料（1）中央；

所述偏转安装面（23）相对于所述飞机机头安装面存在一个先俯仰往下15~45度，然后方位往右15~45度的偏转；

所述偏转安装面（23）通过一个引导头（3）与主被动复合射频探测器的底部固定。

2.如权利要求1所述的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，其特征在于，所述吸波材料（1）直径为2.5m，由多块吸波材料拼接而成，厚度为2cm~20cm。

3.如权利要求1或2所述的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，其特征在于，所述吸波材料（1）厚度为15cm。

4.如权利要求1所述的主被动复合射频探测器挂飞试验装置，其特征在于，所述偏转安装支架（2）采用金属材料制成。

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