CN116893414B - 一种无人机集群载雷达探测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及无人机集群领域,提供一种无人机集群载雷达探测系统及方法,系统包括可重构飞行阵面、无线通信与时频同步网络、包括信号与数据处理模块的机载处理与控制中心、包括雷达显控模块的地面控制站;可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台,无人机平台用于根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于探测载荷产生基带探测信号;信号与数据处理模块用于根据基带探测信号形成目标探测信息;雷达显控模块用于根据目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控;无线通信与时频同步网络用于实现多个无人机平台与机载处理与控制中心的交互信息实时传输和时频同步。本公开突破了单个大平台承载的天线口径限制,提升了探测能力。
Description
技术领域
本公开涉及无人机集群技术领域,特别涉及一种无人机集群载雷达探测系统及方法。
背景技术
无人集群作战,是当前智能无人作战领域正在快速发展的重要方向,其使用大规模、低成本的小型无人作战平台,以遂行集群侦察、干扰和打击等任务,通过规模优势提升整体作战效能。现有技术通过多个集群相关项目,已完成103架微型无人蜂群技术验证,并依托部分应用创新项目,重点尝试了电子战领域落地应用。现有技术还通过200架无人机群飞行试验,演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作,任务规划、编队控制、自主协同等集群本身相关技术已具有良好基础。
与电子战领域应用相比,雷达探测领域需要考虑探测信号双程传输的衰减损耗,对探测资源的需求更高,并且只有实现多平台间收发信号的相参合成,才有可能实现远距离空海目标的探测。因此,如何结合无人机集群技术的快速发展,探索空中无人预警雷达新形态,发展基于无人机集群载的雷达探测技术,成为无人机集群技术应用领域亟待解决的难题。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的问题之一,提供一种无人机集群载雷达探测系统及方法。
本公开的一个方面,提供了一种无人机集群载雷达探测系统,所述探测系统包括可重构飞行阵面、无线通信与时频同步网络、机载处理与控制中心、地面控制站;
所述可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台,多个所述无人机平台用于根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于所述探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号;
所述机载处理与控制中心包括信号与数据处理模块,所述信号与数据处理模块用于接收所述基带探测信号,根据所述基带探测信号形成目标探测信息;
所述地面控制站包括雷达显控模块,所述雷达显控模块用于根据所述目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控;
所述无线通信与时频同步网络用于实现多个所述无人机平台与所述机载处理与控制中心的交互信息实时传输和时频同步。
可选地,所述地面控制站还包括无人机控制终端,所述无人机控制终端用于根据所述探测任务需求,生成控制指令;所述控制指令包括波形参数以及所述预设的拓扑构型对应的配置参数,所述预设的拓扑构型包括平面阵、圆柱阵、扇形阵中的任意一者;
所述机载处理与控制中心还包括阵面控制模块,所述阵面控制模块用于根据所述控制指令,生成每个所述无人机平台分别对应的子控制指令;所述子控制指令包括其所对应的所述无人机平台对应的所述波形参数以及在所述预设的拓扑构型下的空间位置参数;
多个所述无人机平台还用于根据各自对应的所述子控制指令,重构形成所述预设的拓扑构型,并按照对应的所述波形参数发射波束。
可选地,所述探测载荷包括飞控模块、天线单元以及与所述天线单元连接的T/R组件;其中,
所述飞控模块用于根据对应的所述子控制指令,控制其所在的所述无人机平台处于对应的所述空间位置参数所指示的空间位置处,并控制所述天线单元和所述T/R组件通过发射波束、接收回波信号产生所述基带探测信号。
可选地,所述机载处理与控制中心和所述无人机平台还分别包括各自的定位模块,以分别获取所述机载处理与控制中心和所述无人机平台的状态信息,所述状态信息包括位姿信息和发射波形信息;
所述雷达显控模块还用于基于所述机载处理与控制中心和所述无人机平台的状态信息,实现状态监视。
可选地,所述地面控制站还包括定位基准站,所述定位基准站用于基于所述无人机平台的状态信息,生成所述无人机平台的位置校正系数和幅相校正系数,以使所述无人机平台基于所述位置校正系数和所述幅相校正系数分别对自身的空间位置以及所述T/R组件的幅相进行校准。
可选地,所述信号与数据处理模块还用于对各个所述无人机平台产生的所述基带探测信号进行接收波束形成、空时二维信号处理,形成探测目标的点航迹信息;
所述雷达显控模块还用于根据所述点航迹信息,实时形成所述空情态势。
可选地,所述机载处理与控制中心还包括时频同步主站,所述无人机平台还包括时频同步从站,所述机载处理与控制中心和所述无人机平台分别通过所述时频同步主站和所述时频同步从站基于所述无线通信与时频同步网络实现时频同步。
可选地,所述机载处理与控制中心和所述地面控制站还分别包括各自的空地数据链终端,以通过所述空地数据链终端实现交互信息的实时传输。
可选地,所述机载处理与控制中心还包括无线通信基站,所述无人机平台还包括无线通信终端;所述无线通信与时频同步网络包括宽带无线接入网络和时频同步网络;其中,
所述宽带无线接入网络用于采用5G技术体制,基于所述无线通信基站和所述无线通信终端,实现多个所述无人机平台与所述机载处理与控制中心的交互信息实时传输;
所述时频同步网络用于以所述机载处理与控制中心中的所述无线通信基站为主节点、以各个所述无人机平台中的所述无线通信终端为从节点构建星形网络拓扑,采用基于载波相位差分技术体制通过所述星形网络拓扑实现所述机载处理与控制中心和多个所述无人机平台之间的时频同步。
本公开的另一个方面,提供了一种无人机集群载雷达探测方法,应用于前文记载的无人机集群载雷达探测系统,所述探测方法包括:
所述可重构飞行阵面通过无线通信与时频同步网络实现与机载处理与控制中心的时频同步,并通过多个搭载有探测载荷的无人机平台,根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于所述探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号;
所述机载处理与控制中心通过无线通信与时频同步网络接收所述基带探测信号,根据所述基带探测信号形成目标探测信息;
地面控制站根据所述目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控。
本公开相对于现有技术而言,可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台,通过动态收发波束相参合成,实现雷达探测功能,拓展了当前无人机集群技术应用领域,提升了未来空中无人预警探测能力。无人机集群载雷达探测系统还可根据探测任务需要,通过编队控制,使多个无人机平台在物理上动态重构成不同的拓扑构型,支撑实现全方位预警探测、重点区域预警监视和抗干扰探测等探测任务,具备敏捷弹性的探测能力。并且,无人机集群载雷达探测系统也可根据作战场景和作战能力需求,动态组合不同数量的无人机平台作为飞行单元形成所需的可重构飞行阵面,突破了单个大平台承载的天线口径限制,极大地提升对隐身飞机等新型威胁目标的探测能力。
附图说明
一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施方式的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本公开一实施方式提供的一种无人机集群载雷达探测系统的结构示意图;
图2为本公开另一实施方式提供的一种无人机集群载雷达探测方法的流程图;
图3为图1所示的无人机集群载雷达探测系统的工作流程图。
具体实施方式
为使本公开实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本公开各实施方式中,为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。以下各个实施方式的划分是为了描述方便,不应对本公开的具体实现方式构成任何限定,各个实施方式在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
本公开的一个实施方式涉及一种无人机集群载雷达探测系统,如图1所示,该探测系统包括可重构飞行阵面、无线通信与时频同步网络、机载处理与控制中心、地面控制站。
可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台。每个无人机平台分别作为一个阵面飞行单元。例如,当可重构飞行阵面包括n个无人机平台时,如图1所示,可重构飞行阵面即包括编号分别为1,2,…,n的n个阵面飞行单元。多个无人机平台用于根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号。
可重构飞行阵面依托多个无人机平台动态组网协同构成无人机集群,每个无人机平台上均搭载有探测载荷,可根据探测任务需要,重构成不同的物理拓扑构型,集群编队协同飞行形成动态可重构飞行阵面,从而完成全方位预警探测、重点区域预警监视和抗干扰探测等探测任务。
如图1所示,机载处理与控制中心包括信号与数据处理模块,信号与数据处理模块用于接收基带探测信号,根据基带探测信号形成目标探测信息。
如图1所示,地面控制站包括雷达显控模块,雷达显控模块用于根据目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控。
无线通信与时频同步网络用于实现多个无人机平台与机载处理与控制中心的交互信息实时传输和时频同步。
本实施方式提供的无人机集群载雷达探测系统相对于现有技术而言,可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台,通过动态收发波束相参合成,实现雷达探测功能,拓展了当前无人机集群技术应用领域,提升了未来空中无人预警探测能力,该探测系统还可根据探测任务需要,通过编队控制,使多个无人机平台在物理上动态重构成不同的拓扑构型,支撑实现全方位预警探测、重点区域预警监视和抗干扰探测等探测任务,具备敏捷弹性的探测能力,也可根据作战场景和作战能力需求,动态组合不同数量的无人机平台作为飞行单元形成所需的可重构飞行阵面,突破了单个大平台承载的天线口径限制,极大地提升对隐身飞机等新型威胁目标的探测能力。
示例性的,如图1所示,地面控制站还包括无人机控制终端,无人机控制终端用于根据探测任务需求,生成控制指令。控制指令包括波形参数以及预设的拓扑构型对应的配置参数,预设的拓扑构型包括平面阵、圆柱阵、扇形阵中的任意一者。
如图1所示,机载处理与控制中心还包括阵面控制模块,阵面控制模块用于根据控制指令,生成每个无人机平台分别对应的子控制指令。子控制指令包括其所对应的无人机平台对应的波形参数以及在预设的拓扑构型下的空间位置参数。
多个无人机平台还用于根据各自对应的子控制指令,重构形成预设的拓扑构型,并按照对应的波形参数发射波束。
通过在地面控制站中设置无人机控制终端,在机载处理与控制中心中设置阵面控制模块,使得地面控制站可以根据不同的探测任务需求生成不同的控制方案,各无人机平台可基于所述控制方案重构成不同的拓扑构型并产生相应的基带探测信号,进一步提高了探测系统的探测能力。
示例性的,探测载荷包括飞控模块、天线单元以及与天线单元连接的T/R组件。飞控模块用于根据对应的子控制指令,控制其所在的无人机平台处于对应的空间位置参数所指示的空间位置处,并控制天线单元和T/R组件通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号。
通过在无人机平台搭载的探测载荷中设置飞控模块、天线单元以及与天线单元连接的T/R组件,可有效实现针对每个无人机平台的精准化控制,提高探测精准度。
示例性的,机载处理与控制中心和无人机平台还分别包括各自的定位模块,以分别获取机载处理与控制中心和无人机平台的状态信息。状态信息包括位姿信息和发射波形信息。雷达显控模块还用于基于机载处理与控制中心和无人机平台的状态信息,实现状态监视。
示例性的,地面控制站还包括定位基准站。定位基准站用于基于无人机平台的状态信息,生成无人机平台的位置校正系数和幅相校正系数,以使无人机平台基于位置校正系数和幅相校正系数分别对自身的空间位置以及T/R组件的幅相进行校准,从而提高探测精度。
示例性的,信号与数据处理模块还用于对各个无人机平台产生的基带探测信号进行接收波束形成、空时二维信号处理,形成探测目标的点航迹信息。雷达显控模块还用于根据点航迹信息,实时形成空情态势并对空情态势进行显示,实现探测结果的可视化显示。雷达显控模块还可用于基于空情态势进行动态任务规划和资源管控调度,以对探测任务进行动态调整,使探测系统根据动态调整后的探测任务进行实时探测,进一步提高探测系统的探测能力。
示例性的,机载处理与控制中心还包括时频同步主站,无人机平台还包括时频同步从站,机载处理与控制中心和无人机平台分别通过时频同步主站和时频同步从站基于无线通信与时频同步网络实现时频同步,从而对机载处理与控制中心和各无人机平台的时频进行统一,进一步提高探测系统探测的准确性。
示例性的,机载处理与控制中心和地面控制站还分别包括各自的空地数据链终端,以通过空地数据链终端实现交互信息的实时传输,提高信息传输效率。
示例性的,机载处理与控制中心还包括无线通信基站,无人机平台还包括无线通信终端。无线通信与时频同步网络包括宽带无线接入网络和时频同步网络。
宽带无线接入网络用于采用5G技术体制,基于无线通信基站和无线通信终端,实现多个无人机平台与机载处理与控制中心的交互信息实时传输,以提高机载处理与控制中心和各个无人机平台之间的信息传输效率,提高信息传输宽度,降低通信延时和误码率。
时频同步网络用于以机载处理与控制中心中的无线通信基站为主节点、以各个无人机平台中的无线通信终端为从节点构建星形网络拓扑,采用基于载波相位差分技术体制通过星形网络拓扑实现机载处理与控制中心和多个无人机平台之间的时频同步,以提高对各无人机平台进行时频同步的精准度,进一步提高探测系统探测的准确性。
本公开的另一个实施方式涉及一种无人机集群载雷达探测方法,应用于上述任一实施方式所述的无人机集群载雷达探测系统,如图2所示,该探测方法包括:
步骤S110,可重构飞行阵面通过无线通信与时频同步网络实现与机载处理与控制中心的时频同步,并通过多个搭载有探测载荷的无人机平台,根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号。
步骤S120,机载处理与控制中心通过无线通信与时频同步网络接收基带探测信号,根据基带探测信号形成目标探测信息。
步骤S130,地面控制站根据目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控。
本公开实施方式相对于现有技术而言,利用可重构飞行阵面中多个搭载有探测载荷的无人机平台实现雷达探测功能,拓展了当前无人机集群技术应用领域,提升了未来空中无人预警探测能力,可根据探测任务需要,通过编队控制,使可重构飞行阵面中的多个无人机平台在物理上动态重构成不同的拓扑构型,支撑实现全方位预警探测、重点区域预警监视和抗干扰探测等探测任务,具备敏捷弹性的探测能力,也可根据作战场景和作战能力需求,动态组合不同数量的无人机平台作为飞行单元形成所需的可重构飞行阵面,突破了单个大平台承载的天线口径限制,极大地提升对隐身飞机等新型威胁目标的探测能力。
为使本领域技术人员能够更好地理解上述实施方式,下面以一具体示例进行说明。
如图1所示,一种无人机集群载雷达探测系统采用全数字阵列体制,包括可重构飞行阵面、无线通信与时频同步网络、机载处理与控制中心、地面控制站。
可重构飞行阵面由多个搭载有飞控终端、天线单元、T/R组件等探测载荷以及无线通信终端和时频同步从站的无人机平台组成无人机集群,密集编队飞行形成动态可重构的飞行阵面,通过发射波束、接收回波信号产生数字化基带探测信号。多个飞行单元即无人机平台组成的蜂群构型可根据探测任务需要进行动态变换,快速重构形成平面阵、圆柱阵和扇形阵等不同拓扑构型,以支持不同探测模式的功能实现。可重构飞行阵面可以接收机载处理与控制中心的控制指令,根据该控制指令完成波束收发。
无线通信与时频同步网络实现可重构飞行阵面和机载处理与控制中心之间各类交互信息实时传输和高精度时频同步。无线通信与时频同步网络包括宽带无线接入网络和高精度时频同步网络等。宽带无线接入网络采用5G技术体制,基于机载处理与控制中心中的无线通信基站和各无人机平台中的无线通信终端实现可重构飞行阵面中各无人机平台与机载处理与控制中心间大宽度、低延时、低误码率的实时信息交互。高精度时频同步网络采用基于载波相位差分技术体制,以机载处理与控制中心中的无线通信基站为主节点、以无人机平台中的无线通信终端为从节点,构建星形网络拓扑,实现主从节点间高精度时频同步。
机载处理与控制中心实时接收可重构飞行阵面产生的基带探测信号,通过数字接收波束形成、机载雷达信号处理与数据处理,形成包括探测数据在内的目标探测信息,实现目标远距离探测、连续稳定跟踪等。机载处理与控制中心是无人机集群载雷达探测系统的处理核心,接收飞行阵面各个飞行单元生成的数字化基带探测信号,完成数字波束形成、信号处理和数据处理等任务,并将点航迹信息按需上报至地面控制站。
机载处理与控制中心主要包含信号与数据处理模块、阵面控制模块、定位模块、时频同步主站、空地数据链终端、无线通信基站等多个模块,提供面向实时预警探测任务的处理与控制功能,综合各阵面飞行单元提供的数字基带信号,形成数字接收多波束,并进行信号处理、数据处理和任务管理;根据预警探测任务,动态控制阵面飞行单元,重构飞行阵面的几何构型,形成探测任务需求的空中阵列空间位置分布。
地面控制站实时接收可重构飞行阵面的状态信息、机载处理与控制中心的状态及探测数据,根据目标探测信息形成空情态势,实现雷达显控与状态监视功能。地面控制站还可用于根据探测任务需求,形成控制方案并向机载处理与控制中心发送配置参数与控制指令。
地面控制站主要包括雷达显控模块、无人机控制终端、定位基准站、空地数据链终端等模块。雷达显控模块动态接收机载处理与控制中心发送的点航迹信息,形成空情态势并实时显示,并进行动态任务规划和资源管控调度。无人机控制终端对各个无人机平台的飞行姿态等进行监视与控制。空地数据链终端承载控制指令、状态信息、点航迹数据等数据的传输。定位基准站用于基于无人机平台的状态信息,生成无人机平台的位置校正系数和幅相校正系数,以使无人机平台基于位置校正系数和幅相校正系数分别对自身的空间位置以及T/R组件的幅相进行校准。
图1所示的无人机集群载雷达探测系统的工作流程可以如图3所示,包括以下步骤:
1)可重构飞行阵面基于状态记录,将各个无人机平台的实时状态发送到机载处理与控制中心,以使机载处理与控制中心将每个无人机平台作为阵面飞行单元进行单元状态监视,机载处理与控制中心还可将各个无人机平台的实时状态发送至地面控制器,以使地面控制器对可重构飞行阵面进行状态监视或者人工监视。可重构飞行阵面还可以将每个无人机平台通过同步测量获得的时频同步信息以及通过位置姿态测量获得的单元位置姿态信息,以使机载处理与控制中心基于时频同步信息和单元位置姿态信息进行位置测量、同步校正、幅相校正、波束形成、信号处理、数据处理、环境感知等信息综合处理,基于规则库实现单元动态管控。
2)地面控制站基于状态监视情况进行资源管控,生成管控指令及对应的配置参数,将该管控指令及对应的配置参数发送到机载处理与控制中心,其中,配置参数可包括可重构飞行阵面中各个飞行单元的位置数据、幅相校正系数和雷达控制参数数据等。
3)机载处理与控制中心根据主波束指向需求,把管控指令及对应的配置参数如幅相系数、波形码和同步信息等基于单元动态管控发送到各无人机平台,各无人机平台基于单元位置姿态信息进行飞行控制,并根据接收到的数据基于时频同步信息进行信号收发,发射波形并接收回波数据,实现数据的采样和数字化预处理。
4)各阵面飞行单元把预处理以后的各通道基带数据进行回波记录,并作为信号级数据回送到机载处理与控制中心。
5)机载处理与控制中心根据接收到的信号级数据进行信息综合处理,实时进行接收波束形成、空时二维信号处理等,形成目标的点航迹信息。
6)机载处理与控制中心把目标的点航迹数据实时下发至地面控制站进行显示,地面控制站根据点航迹信息,实时形成空情态势,实现态势生成及态势显示,在此基础上基于方案库进行动态任务规划,并基于规则库进行资源管控调度,以生成新的管控指令及对应的配置参数。在动态任务规划时,还可进行人工干预,以提高任务规划的灵活性。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本公开的具体实施方式,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。
Claims (8)
1.一种无人机集群载雷达探测系统,其特征在于,所述探测系统包括可重构飞行阵面、无线通信与时频同步网络、机载处理与控制中心、地面控制站;
所述可重构飞行阵面包括多个搭载有探测载荷的无人机平台,多个所述无人机平台用于根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于所述探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号;
所述机载处理与控制中心包括信号与数据处理模块,所述信号与数据处理模块用于接收所述基带探测信号,根据所述基带探测信号形成目标探测信息;
所述地面控制站包括雷达显控模块,所述雷达显控模块用于根据所述目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控;
所述无线通信与时频同步网络用于实现多个所述无人机平台与所述机载处理与控制中心的交互信息实时传输和时频同步;
所述地面控制站还包括无人机控制终端,所述无人机控制终端用于根据所述探测任务需求,生成控制指令;所述控制指令包括波形参数以及所述预设的拓扑构型对应的配置参数;
所述机载处理与控制中心还包括阵面控制模块,所述阵面控制模块用于根据所述控制指令,生成每个所述无人机平台分别对应的子控制指令;所述子控制指令包括其所对应的所述无人机平台对应的所述波形参数以及在所述预设的拓扑构型下的空间位置参数;
多个所述无人机平台还用于根据各自对应的所述子控制指令,重构形成所述预设的拓扑构型,并按照对应的所述波形参数发射波束;
所述探测载荷包括飞控模块、天线单元以及与所述天线单元连接的T/R组件;其中,
所述飞控模块用于根据对应的所述子控制指令,控制其所在的所述无人机平台处于对应的所述空间位置参数所指示的空间位置处,并控制所述天线单元和所述T/R组件通过发射波束、接收回波信号产生所述基带探测信号;
所述机载处理与控制中心和所述无人机平台还分别包括各自的定位模块,以分别获取所述机载处理与控制中心和所述无人机平台的状态信息,所述状态信息包括位姿信息和发射波形信息;
所述地面控制站还包括定位基准站,所述定位基准站用于基于所述无人机平台的状态信息,生成所述无人机平台的位置校正系数和幅相校正系数,以使所述无人机平台基于所述位置校正系数和所述幅相校正系数分别对自身的空间位置以及所述T/R组件的幅相进行校准。
2.根据权利要求1所述的探测系统,其特征在于,所述预设的拓扑构型包括平面阵、圆柱阵、扇形阵中的任意一者。
3.根据权利要求2所述的探测系统,其特征在于,
所述雷达显控模块还用于基于所述机载处理与控制中心和所述无人机平台的状态信息,实现状态监视。
4.根据权利要求1至3任一项所述的探测系统,其特征在于,所述信号与数据处理模块还用于对各个所述无人机平台产生的所述基带探测信号进行接收波束形成、空时二维信号处理,形成探测目标的点航迹信息;
所述雷达显控模块还用于根据所述点航迹信息,实时形成所述空情态势。
5.根据权利要求1至3任一项所述的探测系统,其特征在于,所述机载处理与控制中心还包括时频同步主站,所述无人机平台还包括时频同步从站,所述机载处理与控制中心和所述无人机平台分别通过所述时频同步主站和所述时频同步从站基于所述无线通信与时频同步网络实现时频同步。
6.根据权利要求1至3任一项所述的探测系统,其特征在于,所述机载处理与控制中心和所述地面控制站还分别包括各自的空地数据链终端,以通过所述空地数据链终端实现交互信息的实时传输。
7.根据权利要求1至3任一项所述的探测系统,其特征在于,所述机载处理与控制中心还包括无线通信基站,所述无人机平台还包括无线通信终端;所述无线通信与时频同步网络包括宽带无线接入网络和时频同步网络;其中,
所述宽带无线接入网络用于采用5G技术体制,基于所述无线通信基站和所述无线通信终端,实现多个所述无人机平台与所述机载处理与控制中心的交互信息实时传输;
所述时频同步网络用于以所述机载处理与控制中心中的所述无线通信基站为主节点、以各个所述无人机平台中的所述无线通信终端为从节点构建星形网络拓扑,采用基于载波相位差分技术体制通过所述星形网络拓扑实现所述机载处理与控制中心和多个所述无人机平台之间的时频同步。
8.一种无人机集群载雷达探测方法,其特征在于,应用于权利要求1至7任一项所述的无人机集群载雷达探测系统,所述探测方法包括:
所述可重构飞行阵面通过无线通信与时频同步网络实现与机载处理与控制中心的时频同步,并通过多个搭载有探测载荷的无人机平台,根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于所述探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号;
所述机载处理与控制中心通过无线通信与时频同步网络接收所述基带探测信号,根据所述基带探测信号形成目标探测信息;
地面控制站根据所述目标探测信息实时形成空情态势,实现雷达显控;
所述可重构飞行阵面通过无线通信与时频同步网络实现与机载处理与控制中心的时频同步,并通过多个搭载有探测载荷的无人机平台,根据探测任务需求重构形成预设的拓扑构型,基于所述探测载荷通过发射波束、接收回波信号产生基带探测信号,包括:所述地面控制站通过无人机控制终端,根据所述探测任务需求,生成控制指令;所述控制指令包括波形参数以及所述预设的拓扑构型对应的配置参数;所述机载处理与控制中心通过阵面控制模块,根据所述控制指令,生成每个所述无人机平台分别对应的子控制指令;所述子控制指令包括其所对应的所述无人机平台对应的所述波形参数以及在所述预设的拓扑构型下的空间位置参数;多个所述无人机平台根据各自对应的所述子控制指令,重构形成所述预设的拓扑构型,并按照对应的所述波形参数发射波束;所述探测载荷通过其包括的飞控模块,根据对应的所述子控制指令,控制其所在的所述无人机平台处于对应的所述空间位置参数所指示的空间位置处,并控制其所包括的天线单元以及与所述天线单元连接的T/R组件通过发射波束、接收回波信号产生所述基带探测信号;
所述探测方法还包括:所述机载处理与控制中心和所述无人机平台还分别通过各自的定位模块,获取所述机载处理与控制中心和所述无人机平台的状态信息,所述状态信息包括位姿信息和发射波形信息;
所述探测方法还包括:所述地面控制站通过定位基准站,基于所述无人机平台的状态信息,生成所述无人机平台的位置校正系数和幅相校正系数,以使所述无人机平台基于所述位置校正系数和所述幅相校正系数分别对自身的空间位置以及所述T/R组件的幅相进行校准。
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