CN209198652U - 一种频扫雷达预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于预警技术领域，尤其涉及一种频扫雷达预警装置，包括：设置在监控机房内的显控终端、设置在监控场地内的雷达基座、安装于雷达基座上的驱动随动设备以及固定在驱动随动设备上的雷达设备；其中，显控终端通过网线与驱动随动设备和雷达设备连接，控制驱动随动设备带动雷达设备转动，以检测进入监控场地的无人飞行器。本实用新型能够对监视区域内无人飞行器进行预警。

Description

一种频扫雷达预警装置

技术领域

本实用新型涉及雷达预警技术领域，尤其涉及一种频扫雷达预警装置。

背景技术

随着微电子、导航、控制和无线电通信技术的不断发展，最早曾主要应用于军事领域的无人飞行器开始向小型化、低成本化、民用化方向发展，在农业植保、森林防火、抢险救灾、环境监测、新闻报道、交通巡查等领域得到广泛应用，产生了良好的经济效益和社会效益。

近几年，民用无人飞行器产业快速崛起，市场呈现井喷式增长的态势。但随之也出现了一些问题，其中比较严重的问题就是无人飞行器未经许可随意飞行的“黑飞”事件，“黑飞”事件对民航机场、敏感目标以及重大活动的安全保障带来了严重隐患。据有关统计数据显示，2015年全国共发生无人飞行器干扰民航飞行事件4起，2016年发生23起，而17年上半年就已发生40余起。除了容易干扰民航飞行之外，由于无人飞行器易获取、易操控、目标小且隐蔽性强，政府机关、军事要地以及相关敏感区域也极易受到“黑飞”无人飞行器的“入侵”，一些重大活动的安全保障也容易受到“黑飞”无人飞行器的威胁。更有甚者，如果无人飞行器被不法分子用来从事非法活动，必将对公共安全甚至国家安全产生重大影响。

因此，如何对“黑飞”无人飞行器实施有效管控，便成为一个亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种频扫雷达预警装置，能够对监视区域内无人飞行器进行预警。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

提供一种频扫雷达预警装置，包括：设置在监控机房内的显控终端、设置在监控场地内的雷达基座、安装于所述雷达基座上的驱动随动设备以及固定在所述驱动随动设备上的雷达设备；

其中，所述显控终端通过网线与所述驱动随动设备和所述雷达设备连接，控制所述驱动随动设备带动所述雷达设备转动，以检测进入监控场地的无人飞行器。

基于本实用新型提供的频扫雷达预警装置，通过显控终端控制雷达设备发射电磁波，并经雷达设备接收回波信号，处理回波信号，检测回波信号中是否包含目标信息，并在检测到目标信息后将目标信息上传给显控终端，由显控终端在地图中显示目标坐标，监控人员可以在终端上划定预警区域，当目标进入该预警区域后，显控终端即可发出报警预警。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种频扫雷达预警装置的组成示意图；

图2为接收器的信号处理流程图；

图3为信号处理分机的硬件结构图；

图4为电源供电器件的组成示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术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，都属于本实用新型保护的范围。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种频扫雷达预警装置的组成示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置包括：设置在监控机房1内的显控终端10、设置在监控场地2内的雷达基座40、安装于雷达基座40上的驱动随动设备30以及固定在驱动随动设备30上的雷达设备20。

其中，显控终端10通过网线50与驱动随动设备和雷达设备20连接，控制驱动随动设备带动雷达设备20转动，以检测进入监控场地的无人飞行器3。

本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置工作时，通过显控终端10控制雷达设备20发射电磁波，并经雷达设备20接收回波信号，处理回波信号，检测回波信号中是否包含目标信息，并在检测到目标信息后将目标信息上传给显控终端10，由显控终端10在地图中显示目标坐标，监控人员可以在终端上划定预警区域，当目标(无人飞行器)进入该预警区域后，显控终端10发出报警预警。

优选的，本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置中，显控终端10具体可以包括：系统控制分机、航迹显示分机以及预警分机。

其中，系统控制分机通过局域网向驱动随动设备30发送控制命令，控制电机启动和停止以及电机转速的调整。

系统控制分机通过局域网向雷达设备20发送控制命令，控制雷达设备20的启动和停止以及雷达设备20运行参数的修改。

航迹显示分机接收雷达设备20上报的目标信息，并在监控场地的地图上展示目标坐标。

预警分机检测到目标进入预警区域后，发出报警声。

具体的，本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置中，雷达设备20具体可以包括依次电连接的天线、射频模块和信号处理分机。

进一步的，天线具体可以包括天线辐射阵面和蛇形波导慢波线。其中，蛇形慢波线将发射信号移相耦合到天线辐射阵面，天线辐射阵面将移相后的发射信号向空间辐射。

优选的，天线辐射阵面具体为裂缝波导阵，包括33根缝隙波导面，每根缝隙波导面包括21个缝隙阵元。

优选的，本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置中，射频模块包括频综器件、发射器、接收器以及收发开关。

其中，频综器件产生发射信号、接收本振信号和时钟信号，通过频率控制字同步控制发射频率和本振频率固定差频150Mhz并同步跳变。

发射器对频综器件产生的发射信号进行放大，通过功率控制字进行功率管理。

接收器接收目标回波，并对目标回波进行限幅放大处理和下变频处理，输出150Mhz中频回波信号送至信号处理分机。

收发开关用于收发转换，即发射时将发射信号通过发射器送天线发射，接收时将天线接收信号送接收器。

其中，接收器具体由下变频电路和接收电路两部分构成，其中下变频电路用于对接收信号进行混频、镜频抑制、放大、滤波、衰减、带通滤波操作，所述接收电路用于对信号进行限幅放大操作。接收器的信号处理流程如图2所示。

一种具体的实现方式中，本实用新型实施例提供的频扫雷达预警装置中，信号处理分机由A/D数据采集器件、千兆网器件、百兆网器件、DDR3芯片、FPGA芯片、DSP芯片、DDR2芯片、电源供电器件、状态灯以及时钟电路构成，信号处理分机的硬件结构如图3所示。

其中，千兆网器件包含FPGA控制电路、PHY芯片电路以及网口电路。

FPGA控制电路用于实现FPGA配置及系统复位部分、A/D控制部分、千兆网控制部分、DDR3控制部分、DSP信号处理数据交互部分以及对外接口控制模块，具体可选用Virtex-6系列的FPGA实现，其硬件设计为RGMII方式，采用UDP传输协议进行数据传输。千兆网器件使用FPGA内部的RocketIO GTX收发器完成SGMII链路的建立。其中，RocketIO GTX是集成在Virtex-6系列的FPGA芯片中灵活的、功能可配置的千兆位级串行收发器，支持750Mbps至6.5Gbps的数据传输速率，满足所述千兆网器件数据传输要求。

PHY芯片电路具体可选用88E1111单物理层接口芯片，该芯片支持10BASET、100BASET和1000BASET。

网口电路则可采用HR91113OC RJ45系列的千兆网口，HR91113OC内部集成变压器省去外接变压器，且自带状态指示灯。

千兆网器件在工作时，由FPGA控制电路通过GTX收发器将需要发送的数据送给PHY芯片，经PHY芯片转换后通过网口发出；接收数据时，FPGA控制电路通过GTX收发器获取PHY芯片获得的转换后的数据。

优选的，本实用新型提供的频扫雷达预警装置中，驱动随动设备30包括方位随动分机、驱动分机以及汇流环。

其中，方位随动分机包括编码器和齿轮机构，编码器的定子固定于雷达基座上，编码器的转子通过齿轮机构与汇流环的转子连接。驱动分机包括直流电机、电机驱动齿轮机构、电机调速驱动板，电机调速驱动板接收并解析显控终端10通过局域网发送的控制命令，并根据控制命令控制电机启动、停止以及调整电机转速。

工作时，显控终端10通过控制命令控制汇流环转子转动，汇流环转子转动后将带动齿轮机构传动，进而驱动编码器转子转动，精确测试出转动角度。其中，所述编码器具体可以选用型号为E6B2-CWZ6C 2000P/R编码器。

优选的，如图4所示，本实用新型提供的频扫雷达预警装置中，电源供电器件包括4个MP 1484电源、1个PTH03050电源和1个TPS70302电源。

其中，MP1484电源电路核心器件为2A/23V/340kHz同步降压稳压芯片，选用SOP8封装；PTH03050W电源具有自动跟踪功能的6A输出，非隔离型宽调节模块；TPS70302电源具有双输出，带集成SVS低压差稳压器。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种频扫雷达预警装置，其特征在于，包括：设置在监控机房内的显控终端、设置在监控场地内的雷达基座、安装于所述雷达基座上的驱动随动设备以及固定在所述驱动随动设备上的雷达设备；

其中，所述显控终端通过网线与所述驱动随动设备和所述雷达设备连接，控制所述驱动随动设备带动所述雷达设备转动，以检测进入监控场地的无人飞行器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述显控终端包括：系统控制分机、航迹显示分机以及预警分机；

所述系统控制分机通过局域网向所述驱动随动设备发送控制命令，控制电机启动和停止以及电机转速的调整；

所述系统控制分机通过局域网向所述雷达设备发送控制命令，控制所述雷达设备的启动和停止以及雷达设备运行参数的修改；

所述航迹显示分机接收所述雷达设备上报的目标信息，并在监控场地的地图上展示目标坐标；

所述预警分机检测到目标进入预警区域后，发出报警声。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述雷达设备包括依次电连接的天线、射频模块和信号处理分机。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述天线包括天线辐射阵面和蛇形波导慢波线，所述蛇形慢波线将发射信号移相耦合到天线辐射阵面，所述天线辐射阵面将移相后的发射信号向空间辐射。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述天线辐射阵面为裂缝波导阵，包括33根缝隙波导面，每根缝隙波导面包括21个缝隙阵元。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述射频模块包括频综器件、发射器件、接收器件以及收发开关；

其中，所述频综器件产生发射信号、接收本振信号和时钟信号，通过频率控制字同步控制发射频率和本振频率固定差频150Mhz并同步跳变；

所述发射器件对频综器件产生的发射信号进行放大，通过功率控制字进行功率管理；

所述接收器件接收目标回波，并对目标回波进行限幅放大处理和下变频处理，输出150Mhz中频回波信号送至所述信号处理分机；

所述收发开关用于收发转换。

7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号处理分机由数字/模拟A/D数据采集器件、千兆网器件、百兆网器件、DDR3芯片、FPGA芯片、DSP芯片、DDR2芯片、电源供电器件、状态灯以及时钟电路构成。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动随动设备包括方位随动分机、驱动分机以及汇流环；

其中，所述方位随动分机包括编码器和齿轮机构，编码器的定子固定于所述雷达基座上，编码器的转子通过所述齿轮机构与所述汇流环的转子连接；

所述驱动分机包括直流电机、电机驱动齿轮机构、电机调速驱动板，所述电机调速驱动板接收并解析所述显控终端通过局域网发送的控制命令，并根据所述控制命令控制电机启动、停止以及调整电机转速。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电源供电器件包括4个MP1484电源、1个PTH03050电源和1个TPS70302电源。