CN218181089U - 雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置，主要解决现有雷达抗干扰试验模拟难度大、试验性能指标验证难以满足实际需求的问题。该系统，包括天线单元、目标和干扰环境模拟器单元、显控终端、综合处理终端、标校单元及供电单元。通过上述设计，本实用新型的雷达复杂电磁环境试验评估系统收发天线一体化架设，一体化架设后节省设备量，操作简单，节省了展开面积，使系统部署更加灵活，架设、撤收简单，机动性好。该系统能进行干扰训练试验评估能对干扰训练试验的数据进行分析处理，评估受试雷达在干扰前后的探测性能和各项抗干扰措施的性能。具有远程控制功能能通过集成在系统中的无线通信模块，实现远程控制。因此，适于推广应用。

Description

雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置

技术领域

本实用新型涉及电子战技术领域，具体地说，是涉及一种雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置。

背景技术

近年来，电子战技术发展迅速，现代电子战装备呈现出高度综合化、灵巧化和智能化的发展趋势，可以在全空域、全频域和全时域产生高强度、多样式和有针对性的电子干扰，严重影响防空情报雷达的探测能力。为了在复杂干扰环境下更好的发挥雷达的作战效能，需要对雷达的抗干扰能力进行系统和深入的检验。

首先，需要定量检验雷达某一项抗干扰措施对不同干扰方式的抗干扰能力，为雷达操作员在不同干扰环境下的抗干扰措施选取提供指导建议；

其次，需要对不同体制和型号雷达的整体抗干扰能力进行检验和对比，为雷达站的部署配置和指挥员在战时干扰环境下对雷达的作战使用提供参考；

此外，雷达在长时间使用后，抗干扰性能会出现不同程度的退化甚至故障，这些问题在日常值班中难以暴露，在实战中面临干扰环境时会大大影响装备作战性能，也需要定期对雷达装备抗干扰能力进行检验。

雷达复杂电磁环境试验评估系统可以从干扰环境的模拟产生、雷达信号的实时采集和简单实用的抗干扰数据分析处理三个方面，实现对雷达抗干扰能力的全面检验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置，主要解决现有雷达抗干扰试验模拟难度大、试验性能指标验证难以满足实际需求的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种雷达复杂电磁环境试验评估系统，包括：天线单元，包括接收天线和发射天线，用于接收雷达信号、辐射目标/干扰信号；目标和干扰环境模拟器单元，用于产生模拟目标、虚假航迹、密集假目标干扰、压制式噪声干扰、转发式噪声干扰、距离灵巧噪声干扰以及侦收的雷达信号采集记录；显控终端，用于侦察结果显示、模拟目标设置、干扰参数设置；综合处理终端，用于完成雷达数据采集记录、数据分析处理、输出雷达抗干扰能力检验结果；标校单元，用于完成试验评估系统绝对有效输出功率密度的标校；供电单元，用于对试验评估系统的设备供电。

进一步地，所述目标和干扰环境模拟器单元包括与接收天线和发射天线相连的微波前端组件，与微波前端组件相连的中频信号处理组件，以及与中频信号处理组件相连的无线传输模块和二次电源模块；其中，二次电源模块与供电单元相连，二次电源模块还用于微波前端组件和无线传输模块的供电。

进一步地，所述微波前端组件包括与接收天线相连的接收组件，与接收组件相连的频综组件，以及与频综组件和发射单元均相连的发射组件；其中，

所述接收组件包括与接收单元依次串联连接的保护器、第一衰减器、下变频模块和第一检测模块；所述第一检测模块与中频信号处理组件相连；

所述频综组件包括与下变频模块相连的本振模块，均与本振模块相连的第一晶体振荡器和第二检测模块；所述第二检测模块与中频信号处理组件相连；

所述发射组件包括与发射单元依次串联连接的功率放大器、第二衰减器、上变频模块和第三检测模块，所述第三检测模块与中频信号处理组件相连；所述上变频模块与本振模块相连。

进一步地，所述中频信号处理组件包括FPGA控制器，均与FPGA控制器相连的接收ADC模数转换器、发射DAC数模转换器、第二晶体振荡器、DSP处理芯片、第一SDRAM存储器、第一FLASH存储器、千兆网口、采集器，与DSP处理芯片相连的第二SDRAM存储器、第二FLASH存储器，以及与采集器相连的光纤网口；其中，接收ADC模数转换器与第一检测相模块连，发射DAC数模转换器与第二检测模块相连，FPGA控制器还与第三检测模块、无线传输模块、二次电源模块相连。

进一步地，所述标校单元包括用于将来自天线的回波信号进行低噪声放大的放大组件，以及对经过放大组件的信号进行处理、显示的控制组件；所述放大组件包括波同转换器以及与波同转换器相连的低噪声放大模块；所述控制组件包括：变频模块，用于对低噪声放大后的信号进行变频、滤波；AD采样模块，通过设定的采样频率，对变频、滤波后的信号进行采样；信号检测模块，用于提取采样信号的频率、功率值；控制单元，用于整个控制组件的逻辑控制，对综合处理后输出的信号功率密度进行标校控制。

一种雷达复杂电磁环境试验评估装置，包括升降三脚架，与升降三脚架上方活动连接的安装圆盘，与安装圆盘上方固定连接的收发箱，设置于安装圆盘下方的电池吊钩，通过绳索挂接于电池吊钩上的电池，设置于收发箱上端的支架，与支架固定连接的撑杆单元，设置于撑杆单元中部的校标镜，以及设置于撑杆单元两端通过线缆与收发箱相连的天馈单元；其中，所述收发箱内配置有上述的雷达复杂电磁环境试验评估系统的目标干扰模拟器单元和标校单元，天馈单元与雷达复杂电磁环境试验评估系统天线单元连接。

进一步地，所述升降三脚架的每一个支脚包括下端的支撑段和上端的连接段，支撑段和连接段的通过螺纹连接方式实现活动连接。

进一步地，所述相邻两两支脚的连接段之间连接有限位拉杆，所述限位拉杆分为左右两段，左右两段之间通过螺栓活动连接。

进一步地，所述每个支脚的支撑段末端设置有连接部，所述连接部用于连接抓地装置，所述抓地装置包括与连接部活动连接的抓盘，以及活动设置于抓盘的连接轴上的抓地钩。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过集成设计目标和干扰环境模拟器单元，可以实现多种不同制式干扰信号的产生，使模拟干扰环境与雷达实际干扰环境更接近，满足环境训练的要求。本实用新型试验评估系统采用同时收发模式，架设两副天线，其中一副天线用于接收雷达信号，另一副用于辐射目标/干扰信号。同时收发模式下，试验评估系统在能对几乎任意样式的雷达信号准确的复制、调制和转发，发射的目标及干扰信号与雷达发射信号具有极强的相关性。

(2)本实用新型通过设计收发天线一体化架设，收发天线一体化架设后节省设备量，操作简单，节省了展开面积，使系统部署更加灵活，架设、撤收简单，机动性更好。

(3)本实用新型通过设置显控终端，利用无线数传模块实现系统的远程控制，能够实现所用干扰设备的实时精确调节、显示和记录各项技术参数，精确记录干扰数据，便于对雷达抗干扰能力进行定量检验。

(4)本实用新型的试验评估装置通过设置升降三脚架，便于调节收发天线的高度，使信号接收与发射更加有效。

附图说明

图1为本实用新型试验评估系统的整体框图。

图2为本实用新型试验评估系统的微波前端组件原理框图。

图3为本实用新型试验评估系统的中频信号处理组件原理框图。

图4为本实用新型试验评估系统的校标单元原理框图。

图5为本实用新型试验评估装置的结构示意图。

图6为图5中A部放大图。

图7为图5中B部放大图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-升降三脚架，2-安装圆盘，3-收发箱，4-电池吊钩，5-电池，6-支架，7-撑杆单元，8-校标镜，9-天馈单元，10-支撑段，11-连接段，12-限位拉杆。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1～4所示，本实用新型公开的一种雷达复杂电磁环境试验评估系统，包括：天线单元，包括接收天线和发射天线，用于接收雷达信号、辐射目标/干扰信号；目标和干扰环境模拟器单元，用于产生模拟目标、虚假航迹、密集假目标干扰、压制式噪声干扰、转发式噪声干扰、距离灵巧噪声干扰以及侦收的雷达信号采集记录；显控终端，用于侦察结果显示、模拟目标设置、干扰参数设置；综合处理终端，用于完成雷达数据采集记录、数据分析处理、输出雷达抗干扰能力检验结果；标校单元，用于完成试验评估系统绝对有效输出功率密度的标校；供电单元，用于对试验评估系统的设备供电。

试验评估系统采用同时收发模式，架设两副天线，其中一副天线用于接收雷达信号，另一副用于辐射目标/干扰信号。同时收发模式下，试验评估系统在接收雷达发射信号的同时，发射模拟的目标信号或干扰信号。能对几乎任意样式的雷达信号准确的复制、调制和转发，发射的目标及干扰信号与雷达发射信号具有极强的相关性。

接收天线接收雷达信号，通过接收组件中的AGC功能对某位置处的雷达信号进行幅度测量跟踪，并使输入信号处于稳定幅度状态，并将雷达频率下变频至中频。

所述目标和干扰环境模拟器单元包括与接收天线和发射天线相连的微波前端组件，与微波前端组件相连的中频信号处理组件，以及与中频信号处理组件相连的无线传输模块和二次电源模块；其中，二次电源模块与供电单元相连，二次电源模块还用于微波前端组件和无线传输模块的供电。二次电源安装在目标和干扰模拟器单元内，主要为目标和干扰模拟器单元提供所需电源，可支持交流输入和直流输入。

二次电源前级采用工频变压隔离变换，能有效抑制各种电子设备的高频干扰、雷击及较大的浪涌电压，后级为进口集成开关稳压芯片，元器件少，可靠性高。外壳采用铝合金，表面氧化处理；内部采用硅橡胶实体封装，具有防振、防湿热、防盐雾、防霉菌、防腐蚀、防粉尘等优点。

所述微波前端组件包括与接收天线相连的接收组件，与接收组件相连的频综组件，以及与频综组件和发射单元均相连的发射组件；其中，所述接收组件包括与接收单元依次串联连接的保护器、第一衰减器、下变频模块和第一检测模块；所述第一检测模块与中频信号处理组件相连；所述频综组件包括与下变频模块相连的本振模块，均与本振模块相连的第一晶体振荡器和第二检测模块；所述第二检测模块与中频信号处理组件相连；所述发射组件包括与发射单元依次串联连接的功率放大器、第二衰减器、上变频模块和第三检测模块，所述第三检测模块与中频信号处理组件相连；所述上变频模块与本振模块相连。

所述中频信号处理组件包括FPGA控制器，均与FPGA控制器相连的接收ADC模数转换器、发射DAC数模转换器、第二晶体振荡器、DSP处理芯片、第一SDRAM存储器、第一FLASH存储器、千兆网口、采集器，与DSP处理芯片相连的第二SDRAM存储器、第二FLASH存储器，以及与采集器相连的光纤网口；其中，接收ADC模数转换器与第一检测相模块连，发射DAC数模转换器与第二检测模块相连，FPGA控制器还与第三检测模块、无线传输模块、二次电源模块相连。

中频信号处理组件是干扰的核心，将接收组件输出的中频信号进行A/D采样，数字化存储，然后D/A变换，滤波放大后输出到发射机组件中。中频信号处理组件对整个系统进行控制，对微波前端、数字储频、干扰产生进行控制和工作模式选择；对雷达环境信号进行处理，量化、采集、处理，计算出雷达主瓣脉冲到达时间以及模拟欺骗目标雷达天线扫描周期。

中频信号处理组件负责处理接收机输出的中频信号，经过ADC采样、数字信道化接收、检波与测频、信号处理及延迟、信号调制、数字信道化发射、DAC变换后输出到发射机。信号处理的FPGA控制器负责将显控终端的设置参数转变为控制指令，同时通过DSP处理芯片计算侦收信号的各种参数发送给显控终端。中频信号处理组件所有信号处理均在AD变换以后进行，高速FPGA器件实现对数字信号的处理。

中频输入为1路信号，采用数字信道化接收形成32路信号，对每路信道进行平方律检波器和瞬时测频，由主控及DSP处理芯片计算相关参数，并输出控制指令，信号存储及延迟。

所述显控终端是为系统操作手提供人机交互界面和对系统进行实时操控的工作平台。主要完成终端软件的运行、系统工作状态监视控制、参数配置、综合显示等。系统选用一款重量轻、携带方便、操作便捷的加固平板计算机作为终端计算机，承担通信、终端软件运行等任务。

所述标校单元包括用于将来自天线的回波信号进行低噪声放大的放大组件，以及对经过放大组件的信号进行处理、显示的控制组件；所述放大组件包括波同转换器以及与波同转换器相连的低噪声放大模块；所述控制组件包括：变频模块，用于对低噪声放大后的信号进行变频、滤波；AD采样模块，通过设定的采样频率，对变频、滤波后的信号进行采样；信号检测模块，用于提取采样信号的频率、功率值；控制单元，用于整个控制组件的逻辑控制，对综合处理后输出的信号功率密度进行标校控制。

标校单元位于被试雷达天线阵面中心；系统上电、产生预校准频率点频信号，并以最大功率输出；标校单元频率设置在与系统同频处；标校单元自动显示功率读数，给出当前试验状态下的系统到达雷达口面有效辐射功率密度。

如图5～7示，一种雷达复杂电磁环境试验评估装置，包括升降三脚架1，与升降三脚架1上方活动连接的安装圆盘2，与安装圆盘2上方固定连接的收发箱3，设置于安装圆盘2下方的电池吊钩4，通过绳索挂接于电池吊钩4上的电池，设置于收发箱3上端的支架6，与支架6固定连接的撑杆单元7，设置于撑杆单元7中部的校标镜8，以及设置于撑杆单元7两端通过线缆与收发箱3相连的天馈单元9；其中，所述收发箱3内配置有上述的雷达复杂电磁环境试验评估系统的目标干扰模拟器单元和标校单元，天馈单元9与雷达复杂电磁环境试验评估系统天线单元连接。

在具体的实施中，升降三脚架1的支腿由两个直径不同的铝管组成，工作状态和收回状态都通过锁紧螺母进行锁定，工作状态时，限位拉杆将两个支腿分开的角度限定住，增加承重能力，抓地钩可用脚踩入土地内，保证三脚架牢固的抓紧地面，电池挂在电池挂钩上，起到一体化和配重的作用。收发箱3与安装盘对接，用三颗松不脱螺钉进行固定。三脚架高度可调节，限位拉杆分为左右两段，左右两段之间通过螺栓活动连接。

通过上述设计，本实用新型的雷达复杂电磁环境试验评估系统收发天线一体化架设，一体化架设后节省设备量，操作简单，节省了展开面积，使系统部署更加灵活，架设、撤收简单，机动性更好。该系统能进行干扰训练试验评估能对干扰训练试验的数据进行分析处理，评估受试雷达在干扰前后的探测性能和各项抗干扰措施的性能。具有远程控制功能能通过集成在系统中的无线通信模块，实现远程控制。可实现自主供电外场试验、训练时可使用系统配备的电池模块实现自主供电，无需引接市电或发电机进行供电。因此，本实用新型具有很高的实用价值和推广价值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种雷达复杂电磁环境试验评估系统，其特征在于，包括：

天线单元，包括接收天线和发射天线，用于接收雷达信号、辐射目标/干扰信号；

目标和干扰环境模拟器单元，用于产生模拟目标、虚假航迹、密集假目标干扰、压制式噪声干扰、转发式噪声干扰、距离灵巧噪声干扰以及侦收的雷达信号采集记录；

显控终端，用于侦察结果显示、模拟目标设置、干扰参数设置；

综合处理终端，用于完成雷达数据采集记录、数据分析处理、输出雷达抗干扰能力检验结果；

标校单元，用于完成试验评估系统绝对有效输出功率密度的标校；

供电单元，用于对试验评估系统的设备供电。

2.根据权利要求1所述的雷达复杂电磁环境试验评估系统，其特征在于，所述目标和干扰环境模拟器单元包括与接收天线和发射天线相连的微波前端组件，与微波前端组件相连的中频信号处理组件，以及与中频信号处理组件相连的无线传输模块和二次电源模块；其中，二次电源模块与供电单元相连，二次电源模块还用于微波前端组件和无线传输模块的供电。

3.根据权利要求2所述的雷达复杂电磁环境试验评估系统，其特征在于，所述微波前端组件包括与接收天线相连的接收组件，与接收组件相连的频综组件，以及与频综组件和发射单元均相连的发射组件；其中，

所述接收组件包括与接收单元依次串联连接的保护器、第一衰减器、下变频模块和第一检测模块；所述第一检测模块与中频信号处理组件相连；

所述频综组件包括与下变频模块相连的本振模块，均与本振模块相连的第一晶体振荡器和第二检测模块；所述第二检测模块与中频信号处理组件相连；

所述发射组件包括与发射单元依次串联连接的功率放大器、第二衰减器、上变频模块和第三检测模块，所述第三检测模块与中频信号处理组件相连；所述上变频模块与本振模块相连。

4.根据权利要求3所述的雷达复杂电磁环境试验评估系统，其特征在于，所述中频信号处理组件包括FPGA控制器，均与FPGA控制器相连的接收ADC模数转换器、发射DAC数模转换器、第二晶体振荡器、DSP处理芯片、第一SDRAM存储器、第一FLASH存储器、千兆网口、采集器，与DSP处理芯片相连的第二SDRAM存储器、第二FLASH存储器，以及与采集器相连的光纤网口；其中，接收ADC模数转换器与第一检测相模块连，发射DAC数模转换器与第二检测模块相连，FPGA控制器还与第三检测模块、无线传输模块、二次电源模块相连。

5.根据权利要求4所述的雷达复杂电磁环境试验评估系统，其特征在于，所述标校单元包括用于将来自天线的回波信号进行低噪声放大的放大组件，以及对经过放大组件的信号进行处理、显示的控制组件；

所述放大组件包括波同转换器以及与波同转换器相连的低噪声放大模块；

所述控制组件包括：

变频模块，用于对低噪声放大后的信号进行变频、滤波；

AD采样模块，通过设定的采样频率，对变频、滤波后的信号进行采样；

信号检测模块，用于提取采样信号的频率、功率值；

控制单元，用于整个控制组件的逻辑控制，对综合处理后输出的信号功率密度进行标校控制。

6.一种雷达复杂电磁环境试验评估装置，其特征在于，包括升降三脚架(1)，与升降三脚架(1)上方活动连接的安装圆盘(2)，与安装圆盘(2)上方固定连接的收发箱(3)，设置于安装圆盘(2)下方的电池吊钩(4)，通过绳索挂接于电池吊钩(4)上的电池(5)，设置于收发箱(3)上端的支架(6)，与支架(6)固定连接的撑杆单元(7)，设置于撑杆单元(7)中部的校标镜(8)，以及设置于撑杆单元(7)两端通过线缆与收发箱(3)相连的天馈单元(9)；其中，所述收发箱内配置有如权利1～5任一项所述的雷达复杂电磁环境试验评估系统的目标干扰模拟器单元和标校单元，天馈单元与雷达复杂电磁环境试验评估系统天线单元连接。

7.根据权利要求6所述的雷达复杂电磁环境试验评估装置，其特征在于，所述升降三脚架(1)的每一个支脚包括下端的支撑段(10)和上端的连接段(11)，支撑段(10)和连接段(11)的通过螺纹连接方式实现活动连接。

8.根据权利要求7所述的雷达复杂电磁环境试验评估装置，其特征在于，相邻两两支脚的所述连接段(11)之间连接有限位拉杆(12)，所述限位拉杆(12)分为左右两段，左右两段之间通过螺栓活动连接。

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