CN116718988B - 雷达散射截面的测量系统及方法 - Google Patents
雷达散射截面的测量系统及方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种雷达散射截面的测量系统及方法,属于雷达通信技术领域。该系统包括:后台计算机设备、矢量网络分析仪、网络设备、直臂车、惯导以及测试对象;其中,后台计算机设备用于对测试对象进行测试控制以及通过网络设备与矢量网络分析仪进行数据交互;矢量网络分析仪用于对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储;网络设备用于实现矢量网络分析仪与后台计算机设备之间的信息交互;直臂车用于通过吊篮承载矢量网络分析仪、网络设备以及惯导;惯导用于引导直臂车进行吊篮位置的调整。本申请可以实现对雷达散射截面的更加准确、范围更广的测试。
Description
技术领域
本申请涉及雷达通信技术领域,具体而言,涉及一种雷达散射截面的测量系统及方法。
背景技术
雷达散射截面(RCS,Radar Cross section)测试是目标特性研究的基础,需要大量单位对目标的各个俯角进行测试,并将数据建库、为后续的目标识别、目标打击提供数据支撑。
现有技术中,采用的测试方式通常是钢架结构或者无人机测试等方式来进行的。
然而,钢架结构进行测试,存在俯角的范围限制,导致部分范围无法被测试到;而无人机测试中,由于无人机测试本身存在抖动问题,对精准性影响较大,因此测试结果存在误差。
发明内容
本申请的目的在于提供一种雷达散射截面的测量系统及方法,可以实现对雷达散射截面的更加准确、范围更广的测试。
本申请的实施例是这样实现的:
本申请实施例的一方面,提供一种雷达散射截面的测量系统,包括:后台计算机设备、矢量网络分析仪、网络设备、直臂车、惯导以及测试对象;
矢量网络分析仪以及网络设备设置于直臂车的吊篮中,惯导设置于吊篮中的云台上,测试对象设置于目标场景中的转台上,后台计算机设备与网络设备通信连接;
其中,后台计算机设备用于对测试对象进行测试控制以及通过网络设备与矢量网络分析仪进行数据交互;
矢量网络分析仪用于对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储;
网络设备用于实现矢量网络分析仪与后台计算机设备之间、惯导与后台计算机设备之间的信息交互;
直臂车用于通过吊篮承载矢量网络分析仪、网络设备以及惯导;
惯导用于引导直臂车进行吊篮位置的调整。
其中,测试对象包括:空背景、定标体以及待测物体。
其中,直臂车的吊篮中的云台上还设置有天线、摄像头以及激光笔。
本申请实施例的另一方面,提供一种雷达散射截面的测量方法,该方法应用于上述雷达散射截面的测量系统中的后台计算机设备,该方法包括:
将直臂车的吊篮调整至预定俯角;
分别获取各待测对象的多组测试信号;
对多组测试信号进行数据处理,得到校准后的目标雷达散射截面。
其中,分别获取各待测对象的多组测试信号,包括:
在转台处于不同角度时,分别获取每个角度下的以下信号:
当转台放置空背景时,获取第一组测试信号;
当转台放置定标体时,获取第二组测试信号;
当转台放置待测物体时,获取第三组测试信号。
其中,将直臂车的吊篮调整至预定俯角,包括:
基于GPS定位装置确定转台的中心位置坐标;
基于转台的中心位置坐标和预设的俯角,计算直臂车的吊篮位置;
基于直臂车的吊篮位置将吊篮调整到预定俯角。
本申请实施例的有益效果包括:
本申请实施例提供的一种雷达散射截面的测量系统及方法中,在该系统内,可以包括后台计算机设备、矢量网络分析仪、网络设备、直臂车、惯导以及测试对象;其中,矢量网络分析仪以及网络设备设置于直臂车的吊篮中,惯导设置于吊篮中的云台上,测试对象设置于目标场景中的转台上,后台计算机设备与网络设备通信连接;后台计算机设备可以对测试对象进行测试控制以及通过网络设备与矢量网络分析仪进行数据交互,矢量网络分析仪可以对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储,网络设备可以实现矢量网络分析仪与后台计算机设备之间、惯导与后台计算机设备之间的信息交互,直臂车可以通过吊篮承载矢量网络分析仪、网络设备以及惯导,惯导可以引导直臂车进行吊篮位置的调整。其中,转台来实现圆周角度转动、直臂车来实现俯角的定位,可以实现更大范围的测试,另外,整个系统处于较为稳定的状态,不存在抖动的情况的发生,因此,测试到的结果也更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量系统的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的地面测量的场景示意图;
图3为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量系统的另一结构示意图;
图4为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的流程示意图;
图5为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的另一流程示意图;
图6为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的另一流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面来具体解释本申请实施例中提供的雷达散射截面的测量系统的具体结构关系。
图1为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量系统的结构示意图,请参照图1,雷达散射截面的测量系统,包括:后台计算机设备100、矢量网络分析仪200、网络设备300、直臂车400、惯导500以及测试对象600。
其中,矢量网络分析仪200以及网络设备300设置于直臂车400的吊篮中,惯导500设置于吊篮中的云台上,测试对象600设置于目标场景中的转台上,后台计算机设备100与网络设备300通信连接。
其中,后台计算机设备100用于对测试对象进行测试控制以及通过网络设备300与矢量网络分析仪200进行数据交互;矢量网络分析仪200用于对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储;网络设备300用于实现矢量网络分析仪200与后台计算机设备100之间、惯导500与后台计算机设备100之间的信息交互;直臂车400用于通过吊篮承载矢量网络分析仪200、网络设备300以及惯导500;惯导500用于引导直臂车400进行吊篮位置的调整。
可选地,后台计算机设备100具体可以是电脑、手机或者任意类型的具有计算处理功能的设备,在此不作具体限制,该后台计算机设备100可以设置于任意位置,例如地面处理中心等,该后台计算机设备100可以与网络设备300进行数据交互,可以将指令、数据等内容发送给该网络设备300,也可以接收网络设备所发送的相关指令、数据等内容,在此不作具体限制。
矢量网络分析仪200具体可以是一种电磁波能量的测试设备。它既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值,又能测相位,矢量网络分析仪能用史密斯圆图显示测试数据。在本申请实施例中,该矢量网络分析仪200还可以使用RCS测试雷达系统来代替,在此不作具体限制。
网络设备300可以是实现网络通信的设备,其内可以设置有网络传输软件,可以是实际数据传输的软件,根据实际情况例如可以是任意操作系统的远程登录软件或者远程协助软件等,在此不作具体限制。该网络设备具体可以是一个无线网络传输设备,通过该设备可以将矢量网络分析仪200的控制权传导地面测试台(该测试台例如可以在后台计算机设备100中,或者也可以额外设置,在此不作具体限制),该无线网络传输设备可以是带手机卡的无线路由器,或者,也可以是直接用手机热点等代替。
直臂车400可以是大俯角测试的支撑,例如可以采用BT30RT或类似型号的直臂车,可以举高较高的高度,例如:32米,并且,其臂端刚性连接有吊篮,直臂车400在使用的过程中可以调整吊篮的位置。
需要说明的是,在使用的过程中,矢量网络分析仪200以及网络设备300架设与吊篮中,吊篮中还设置有云台,惯导500可以设置在该云台上。
测试对象600可以包括多个,可以根据不同的实际需求设置不同的测试对象600进行测试,需要说明的是,测试对象600放置在地面上的转台内,转台可以进行圆周转动。
其中,测试对象600包括:空背景、定标体以及待测物体。
需要说明的是,空背景即为什么都不放置时的测试对象;定标体可以是具有俯仰机构的定标体,可以进行旋转并与吊篮中的相关设备进行对准;待测物体即为实际工作中需要测量的物体,可以根据实际情况进行设置,例如模拟的导弹、飞行物等,在此不作具体限制。
下面来具体解释基于该系统实现测试的具体实施过程:
首先可以调整好吊篮的位置,例如可以将吊篮调整到预设的测试高度,进而可以依次对转台上放置的空背景、定标体以及待测物体进行检测,得到对应的测试信号,并可以将得到的信号进行进一步的计算处理。
其中,转台上放置空背景时,测试信号计算公式如下:
;
其中,背景杂波来自于地面的个散射点,雷达与目标的距离为/>,地面散射点分布在以目标为中心,前后距离为/>的范围内,目标的反射系数为/>,地面的各个反射系数为/>,电磁波的起始频率为/>,步进间隔为/>,步进/>个点,c为光速,得到的/>即为空背景的测试信号。
转台上放置定标体时,可以旋转定标体使其中心对准天线,并记录定标体的信号。
转台上放置待测物体时,测试信号计算公式如下:
;
得到的即为待测物体的测试信号。
基于上述方式测试完成后,可以转动转台的角度以使得待测物体转动,然后获得空背景、定标体以及待测物体的下一角度的信号,直至测试完毕待测物体的所有的角度的信号。
得到上述各类数据之后,可以进行数据处理,得到校准后的目标雷达散射截面,计算公式具体如下:
;
;
其中,是经过ifft处理后的目标RCS值,/>是各个频点平均的目标RCS值。
本申请实施例提供的一种雷达散射截面的测量系统中,可以包括后台计算机设备、矢量网络分析仪、网络设备、直臂车、惯导以及测试对象;其中,矢量网络分析仪以及网络设备设置于直臂车的吊篮中,惯导设置于吊篮中的云台上,测试对象设置于目标场景中的转台上,后台计算机设备与网络设备通信连接;后台计算机设备可以对测试对象进行测试控制以及通过网络设备与矢量网络分析仪进行数据交互,矢量网络分析仪可以对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储,网络设备可以实现矢量网络分析仪与后台计算机设备之间、惯导与后台计算机设备的信息交互,直臂车可以通过吊篮承载矢量网络分析仪、网络设备以及惯导,惯导可以引导直臂车进行吊篮位置的调整。其中,转台来实现圆周角度转动、直臂车来实现俯角的定位,可以实现更大范围的测试,另外,整个系统处于较为稳定的状态,不存在抖动的情况的发生,因此,测试到的结果也更加准确。
下面来具体解释本申请实施例中提供的地面测量的具体场景示意关系,并基于该关系对本申请中进行数据处理的具体过程进行解释。
图2为本申请实施例提供的地面测量的场景示意图,请参照图2,其中,在测试的过程中,可以通过转动转台的角度来实现圆周的转动,图2中所示举例以0.5度为步进,顺时针旋转360度进行测试;可以通过抬高直臂车的角度来实现纵向俯仰角度的测试,图2中所示为按照10度为步进在0度到60度之间进行测试。
本系统采用相对标校法,就是通过对RCS已知且各向同性的标准目标与待测目标所测得的功率(或电压)比来推算目标的RCS值,其标校体的RCS值是精确测量的。测量目标RCS的原理是利用雷达接收机所接收到的目标回波功率进行换算而获得目标的雷达散射截面积。根据雷达方程,雷达接收机输入端所接收到的目标回波信号的功率为考虑到地面反射后的天线方向图传播因子;为大气传播衰减因子。
具体计算公式如下:
;
式中,为接收机输入端所收到的目标回波功率;/>为发射机输出脉冲功率;/>为天线增益;/>为工作波长;/>为目标的雷达截面积;/>为雷达到目标的距离;为系统损耗因子,包括雷达辐射损耗和接收损耗 ;/>为考虑到地面反射后的天线方向图传播因子;/>为大气传播衰减因子。
为提高RCS测量精度,通常采用对比测量法实时测量目标RCS特性,即利用测量雷达分别测量待测目标和已知标准RCS的定标体,通过比较相应的回波信号功率或电平求得待测目标的RCS特性。该方法测量原理简单,可以在很大程度上消除测量雷达系统误差对RCS测量的影响,具有较高的测量精度。按对比测量法原理,根据接收机输出的定标体和待测目标的信号功率可推导出:
;
图2中所示的场景,具体可以是以初始平台和转动平台之间连线作为高空作业平台升举方向。设初始平台与待测目标之间径向距离为R,高空作业平台相对于海平面高度为。例如以10°为间隔,沿俯仰方向划分10个俯仰测量角度,分别为0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°。同时,待测目标在转动平台驱使下,以0.5°为间隔沿方位向旋转360°。
可以进行绝对位置的测量,具体如下:
虽然地球为椭圆球体,但实际应用中,由于高空作业平台与转台之间相对距离远小于地球半径,因此可将其视为平面。已知给定探测距离R,则对于任意待测俯仰角度,高空作业平台所需高度为:
;
若起始平台经纬坐标为,转动平台经纬坐标为/>,其中/>和/>分别代表大地经度和维度。则二者之间相对距离为/>;
其中111.2是在经线上和赤道上1°代表的地球大圆长度,单位km。然而直接以WGS84坐标系为参考不易计算高空作业平台悬停位置,因此这里采用x-y-z坐标系对高空作业平台悬停位置进行计算。直角坐标系以椭球中心为坐标原点,以起始子午面与赤道面得交线为x轴,在赤道面上与x轴正交得方向为y轴,椭球的旋转轴为z轴,则大地坐标系到直角坐标系之间的变换关系可表述为:
以及
其中为地球半径,/>代表椭球第一偏心率。基于上述变换关系,可将起始平台和转动平台经纬度坐标转换为对应直角坐标系中的坐标/>和/>。根据测量俯仰角/>,可求得高空作业平台每次悬停位置相对于转台投影距离为:/>
当获知高空作业平台悬停投影距离后,利用几何变换可得悬停x-y坐标:
依据悬停坐标,逆变换求解悬停所需经纬度/>。
需要说明的是,由于高度可事先计算,所以在计算三维坐标时,可以仅使用x-y轴坐标,即在计算经纬坐标时假定高空作业平台悬停在海面。最后高空作业平台在俯仰角处悬停坐标可表示为/>。在实际使用时,可以根据一系列待测试俯仰角度/>依次计算经纬坐标和悬停高度,得悬停位置经纬度矢量/>,并将这一组位置矢量作为输入数据导入高空作业平台中用于悬停定位。
坐标系之间关系可以通过以下方式计算:
惯导采用的载体坐标系为前右下:X轴指向载体前进方向,Y 轴指向载体右侧,XY形成的平面为载体平面,Z轴垂直于载体平面,指向地面方向。导航坐标系为北东地:N-北轴指向地球北;E-东轴指向地球东;D-地轴垂直于地球表面并指向下。天线坐标系为Y轴与天线阵面正交指向外,X为天线前方,Z与XY平面正交指向上。Y即为天线法向的矢量方向。
在北东地坐标系中,姿态角对应轴向为:(1)X轴-横滚角(2)Y轴-俯仰角(3)Z轴-航向角。横滚绕X轴正转为正(对应载体坐标系为左高右低),-90~90度;俯仰绕Y轴正转为正(对应载体坐标系为正X轴一端朝上为正),-90~90度;航向绕Z轴正转为正(右手坐标系),0~360度,指北为0度;
在天线坐标系中,Y轴为天线法向,距离向绕X轴转动,方位向绕Z轴转动。天线波束指向分为波束方位预定角和波束距离预定角。由已知的波束方位角、距离预定角,载体的姿态即可计算出方位指令角和距离指令角,使天线法向指向与波束方位预定角和距离预定角一致。
已知波束方位预定角Br_pre,距离预定角Ba_pre,载体姿态:r,p,d(横滚,俯仰,偏流)。参考坐标系为导航坐标系,绕各坐标轴角度转动正负定义按右手定则。方位指令角order_a和距离指令角order_r推导过程如下:
1)预设角到参考系
天线单位法向矢量:
天线单位法向矢量表示在参考坐标系中为:
为方向余弦矩阵,是一个3x3阶的矩阵,矩阵的列表示天线坐标系中的单位矢量在参考坐标系中的投影,在天线坐标系中定义的矢量/>,可以通过该矢量左乘方向余弦矩阵/>表示在参考坐标系中。
天线坐标系可通过参考系按方位,横滚的顺序分别旋转波束方位预定角Ba_pre,距离预定角Br_pre得到:
计算可得:
2)参考系到载体系
天线单位法向矢量表示在载体坐标系中为:
参考系到机体系的方向余弦矩阵可由载体的姿态(r横滚,p俯仰,d偏流)求得:
3)载体系到天线系
将载体系转换到天线系:
可通过旋转距离指令角order_r,方位指令角order_a,顺序为先横滚后方位:
令
可得三元方程:
单位矢量:
解方程得:
下面来具体解释本申请实施例中提供的雷达散射截面的测量系统中还存在的具体结构关系。
图3为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量系统的另一结构示意图,请参照图3,直臂车的吊篮中的云台上还设置有天线710、摄像头720以及激光笔730。
可选地,天线710在使用的过程中可以进行信号的接收;摄像头720可以进行图像信息的拍摄以及传输,激光笔可以进行位置定位。在具体实施的过程中,例如可以通过摄像头传回的信息,和激光笔的对准光斑情况来确定定标体的中心是否对准天线。
具体工作过程如下:
可以在转台两侧放置GPS定位装置,测量转台中心位置。同时用目标高度补偿。在之后的测试过程中,可以先测试空背景,也即是转台上不放置样品,测得空背景的回波信号,用以背景对消;进而,转台上放置定标体,得到标准体的回波信号,用以定标校准;然后,转台上放置待测物品,可以配合二维扫描,得到待测物品不同位置的回波信号;最后,可以通过背景对消、定标校准技术,对背景、待测物品的不同角度的RCS、一维距离像、二维像结果。
下面来具体解释本申请实施例中提供的雷达散射截面的测量方法的具体实施过程。
图4为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的流程示意图,请参照图4,该方法应用于上述雷达散射截面的测量系统中的后台计算机设备,该方法包括:
S410:将直臂车的吊篮调整至预定俯角。
可选地,该方法的执行主体可以是上述后台计算机设备,后台计算机设备可以与网络设备以及直臂车的控制系统等进行通信,从而实现整体的控制工作。
其中,具体可以将直臂车的吊篮调整至预定俯角。
S420:分别获取各待测对象的多组测试信号。
其中,对于不同的待测对象,可以获取不同的测试信号,另外,可以通过旋转转台的角度来获取不同角度下的测试信号。
S430:对多组测试信号进行数据处理,得到校准后的目标雷达散射截面。
其中,得到多组测试信号之后,可以基于上述算法对这些数据进行处理,得到校准后的目标雷达散射截面。
本申请实施例中提供的一种雷达散射截面的测量方法中,可以将直臂车的吊篮调整至预定俯角;分别获取各待测对象的多组测试信号;对多组测试信号进行数据处理,得到校准后的目标雷达散射截面。其中,转台来实现圆周转动、直臂车来实现俯角的定位,可以实现更大范围的测试,另外,整个系统处于较为稳定的状态,不存在抖动的情况的发生,因此,测试到的结果也更加准确。
下面来具体解释本申请实施例中提供的雷达散射截面的测量方法的另一具体实施过程。
图5为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的另一流程示意图,请参照图5,分别获取各待测对象的多组测试信号,包括:
在转台处于不同角度时,分别获取每个角度下的以下信号:
S510:当转台放置空背景时,获取第一组测试信号。
S520:当转台放置定标体时,获取第二组测试信号。
S530:当转台放置待测物体时,获取第三组测试信号。
可选地,可以基于地面的散射点、雷达与目标的距离、地面散射点为中心前后距离的预设范围、目标反射系数、地面各个反射系数、电磁波的其实频率、步进间隔、步进点等多个信息来基于预设的计算公式确定第一测试信号以及第三测试信号。
第二测试信号可以通过旋转定标体使其中心对准天线进而记录定标体的信号,其中,具体可以是通过带俯仰机构的角反射器来完成该第二测试信号的获取。
下面来具体解释本申请实施例中提供的雷达散射截面的测量方法的另一具体实施过程。
图6为本申请实施例提供的雷达散射截面的测量方法的另一流程示意图,请参照图6,将直臂车的吊篮调整至预定俯角,包括:
S610:基于GPS定位装置确定转台的中心位置坐标。
可选地,可以在转台上放置好待测目标,用定位装置,例如:GPS测量目标中心坐标,得到的坐标即为转台的中心位置坐标。
S620:基于转台的中心位置坐标和预设的俯角,计算直臂车吊篮的位置。
其中,转台的中心位置坐标之后,可以基于该坐标和预设的俯角来进行吊篮中惯导位置的计算,从而确定出直臂车吊篮的位置。
S630:基于直臂车的吊篮位置将吊篮调整到预定俯角。
得到直臂车吊篮的位置之后,将吊篮调整到预置测试位置,也即是预定俯角。并根据假设在天线同轴的摄像头传回的信息,和激光笔的对准光斑情况,查看目标是否对准天线中心。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种雷达散射截面的测量系统,其特征在于,包括:后台计算机设备、矢量网络分析仪、网络设备、直臂车、惯导以及测试对象;
所述矢量网络分析仪以及所述网络设备设置于所述直臂车的吊篮中,所述惯导设置于所述吊篮中的云台上,所述测试对象设置于目标场景中的转台上,所述后台计算机设备与所述网络设备通信连接;
其中,所述后台计算机设备用于对所述测试对象进行测试控制以及通过所述网络设备与所述矢量网络分析仪进行数据交互;
所述矢量网络分析仪用于对雷达散射截面的信号进行发射、接收、采集以及存储;
所述网络设备用于实现所述矢量网络分析仪与所述后台计算机设备之间、所述惯导与所述后台计算机设备之间的信息交互;
所述直臂车用于通过吊篮承载所述矢量网络分析仪、所述网络设备以及所述惯导;
所述惯导用于引导所述直臂车进行吊篮位置的调整;
所述测试对象包括:空背景、定标体以及待测物体;
其中,转台上放置空背景时,测试信号计算公式如下:
;
其中,背景杂波来自于地面的个散射点,雷达与目标的距离为/> ,地面散射点分布在以目标为中心,前后距离为/>的范围内,目标的反射系数为/>,地面的各个散射点的反射系数为/>,电磁波的起始频率为/>,步进间隔为/>,步进/>个点,c为光速,得到的/>即为空背景的测试信号;
转台上放置定标体时,旋转定标体使其中心对准天线,并记录定标体的信号;
转台上放置待测物体时,测试信号计算公式如下:
;
得到的即为待测物体的测试信号。
2.如权利要求1所述的雷达散射截面的测量系统,其特征在于,所述直臂车的吊篮中的云台上还设置有天线、摄像头以及激光笔。
3.一种雷达散射截面的测量方法,其特征在于,所述方法应用于如权利要求1-2任一项所述的雷达散射截面的测量系统中的后台计算机设备,所述方法包括:
将所述直臂车的吊篮调整至预定俯角;
分别获取各测试对象的多组测试信号;
对所述多组测试信号进行数据处理,得到校准后的目标雷达散射截面。
4.如权利要求3所述的雷达散射截面的测量方法,其特征在于,所述分别获取各待测对象的多组测试信号,包括:
在转台处于不同角度时,分别获取每个角度下的以下信号:
当转台放置空背景时,获取第一组测试信号;
当转台放置定标体时,获取第二组测试信号;
当转台放置待测物体时,获取第三组测试信号。
5.如权利要求3所述的雷达散射截面的测量方法,其特征在于,所述将所述直臂车的吊篮调整至预定俯角,包括:
基于GPS定位装置确定所述转台的中心位置坐标;
基于所述转台的中心位置坐标和预设的俯角,计算所述直臂车的吊篮位置;
基于所述直臂车的吊篮位置将吊篮调整到预定俯角。
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