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CN109507660B - 一种多级雷达级联探测系统及方法 - Google Patents

一种多级雷达级联探测系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了种一种多级雷达级联探测系统及方法，该系统包括：所述主控雷达模块，被配置为发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块，接收探测结果并显示；所述雷达定向天线模块，被配置为接收所述主控雷达模块或上一级雷达定向天线模块的雷达波，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块或探测雷达处理器；末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；所述探测雷达处理器，被配置为接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块。

Description

一种多级雷达级联探测系统及方法
技术领域
本公开属于雷达探测的技术领域，涉及一种多级雷达级联探测系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，非必然构成在先技术。
目前，长程预警雷达，是一种探测潜射对地攻击弹道导弹预警雷达。美国有铺路爪，它采用双面阵雷达，所有设备高32米，雷达对截面为10平方米的潜射弹道导弹的探测距离可达5550公里，工作频率在420--450MHz(波长约为70厘米)，平均功率为145千瓦，峰值：582.4千瓦，两个圆形无线阵面彼此成60°夹角，每个阵面后倾20度，直径30米，有2000个阵元组成，6秒扫面一遍。前苏联沃洛涅日-DM，测量距离6000公里，宽度35米，频率30--300MHz,采用12000阵元。萨德雷达，造价10亿美元，天线阵面9.2平方米，采用X波段(3厘米波长)，有30464天线元。机转范围：-178°--+178°，仰角机动范围：0--90°，雷达对截面为1平方米的目标，探测距离为1200千米。在580千米距离识别弹头的预计位置。
雷达工作原理：发射电磁波，被目标反射，电磁波返回、接收。根据时间、方位、图像大小确定探测目标的距离、方位、大小。发射功率与探测距离平方的4倍成比例，各国为自身安全，增加探测距离，加大发射功率，几乎达到人类的极限。虽然，雷达参数几乎到达极限，但是不能满足人们的要求。尤其是长程预警雷达体格巨大，反射面也很大，容易被发现、并击毁。
卫星、无人机侦查，发射雷达波在厘米波段。大型预警机如E-3预警机，其天线罩直径9.1米，高1.8米。雷达工作波段：300MHz--3GHz；波长为：1分米--10分米。探测距离320千米。地面雷达有：厘米波段、分米波段、米波；对应频率为，米波段：30MHz--300MHz；分米波段：300MHz--3GHz；厘米波：对应频率3GHz--30GHz。
目前使用雷达基本都是厘米、分米为主，飞机隐形也主要针对厘米、分米雷达波隐形。对米波雷达无法隐形。因此，各国为了防御隐形飞机，开启米波雷达的研制。
雷达特别是长程预警雷达，其分辨率越来越高，探测距离越来越远。机载雷达与卫星雷达其雷达波长比较短，目的是减少天线尺寸，降低雷达重量。基本在x-波段，波长在3厘米左右，频率8--12GHZ.波长范围2.5--3.75厘米。工作原理：发射x-波段电磁波，电磁波遇到物体，被反射回来，然后接收。根据波来回所用时间，判断目标距离，根据波传回方向，可以判断目标的方位。
米波雷达探测距离远，但是精度低。分米、厘米波雷达精度有所提高，但是探测距离一般。毫米波雷达精度高，但探测距离很短。人们追逐探测距离大，并且精度高。目前技术无法满足人们的要求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种多级雷达级联探测系统及方法，该系统有效实现了探测距离大的同时探测精度高。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种多级雷达级联探测系统。
一种多级雷达级联探测系统，该系统包括：主控雷达模块、至少一级雷达定向天线模块、中继处理器、探测雷达处理器和探测雷达天线；
所述主控雷达模块，被配置为发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块，接收探测结果并显示；
所述雷达定向天线模块，被配置为接收所述主控雷达模块或上一级雷达定向天线模块的雷达波，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块或探测雷达处理器；末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述探测雷达处理器，被配置为接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块。
进一步地，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
进一步地，所述雷达定向天线模块包括定向发射天线和定向接收天线；第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
进一步地，所述中继处理器，还被配置为对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
进一步地，所述定向发射天线包括雷达控制器，所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种多级雷达级联探测方法。
一种多级雷达级联探测方法，该方法基于一种多级雷达级联探测系统，包括：
所述主控雷达模块发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块；
所述雷达定向天线模块接收所述主控雷达模块，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块，逐级传输直至所述探测雷达处理器；
所述探测雷达处理器接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块；
末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述主控雷达模块接收探测结果并显示。
进一步地，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
进一步地，所述第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
进一步地，所述中继处理器对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
进一步地，所述定向发射天线的所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
本公开的有益效果：
本发明所述的一种多级雷达级联探测系统及方法，通过多级雷达的级联，能够实现增加雷达的探测距离，提高探测精度。并且成本低，效果好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是根据一个或多个实施例的一种多级雷达级联探测系统结构图；
图2是根据一个或多个实施例的一种多级雷达级联探测方法流程图。
具体实施方式：
下面将结合本公开的一个或多个实施例中的附图，对本公开的一个或多个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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的一个或多个实施例，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，都属于本发明保护的范围。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要注意的是，附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种多级雷达级联探测系统及方法，该系统有效实现了探测距离大的同时探测精度高。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种多级雷达级联探测系统。
一种多级雷达级联探测系统，该系统包括：主控雷达模块、至少一级雷达定向天线模块、中继处理器、探测雷达处理器和探测雷达天线；
所述主控雷达模块，被配置为发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块，接收探测结果并显示；
所述雷达定向天线模块，被配置为接收所述主控雷达模块或上一级雷达定向天线模块的雷达波，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块或探测雷达处理器；末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述探测雷达处理器，被配置为接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块。
如图1所示，为设置了一级雷达定向天线模块的多级雷达级联探测系统。
进一步地，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
进一步地，所述雷达定向天线模块包括定向发射天线和定向接收天线；第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
进一步地，所述中继处理器，还被配置为对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
进一步地，所述定向发射天线包括雷达控制器，所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种多级雷达级联探测方法。
一种多级雷达级联探测方法，该方法基于一种多级雷达级联探测系统，包括：
所述主控雷达模块发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块；
所述雷达定向天线模块接收所述主控雷达模块，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块，逐级传输直至所述探测雷达处理器；
所述探测雷达处理器接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块；所述探测雷达处理器根据探测指令和天线旋转操作指令，控制探测天线旋转方位、仰角大小。
末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述主控雷达模块接收探测结果并显示。计算机对发射信号、返回信号进行计算、处理、分析。将结果显示在屏幕上。
操作员根据显示器上雷达反射波信息，判断被测目标。
进一步地，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
进一步地，所述第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
进一步地，所述中继处理器对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
进一步地，所述定向发射天线的所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
本发明所述的一种多级雷达级联探测系统及方法，可用于陆地雷达倍程设计，提高雷达探测距离，探测精度。
本发明所述的一种多级雷达级联探测系统及方法，还可用于预警雷达倍程，提高预警雷达探测精度高，但是探测距离近。采用倍增技术后，提高探测距离，提高探测精度。
本公开的有益效果：
本发明所述的一种多级雷达级联探测系统及方法，通过多级雷达的级联，能够实现增加雷达的探测距离，提高探测精度。并且成本低，效果好。
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。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种多级雷达级联探测系统，其特征在于，该系统包括：主控雷达模块、至少一级雷达定向天线模块、中继处理器、探测雷达处理器和探测雷达天线；
所述主控雷达模块，被配置为发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块，接收探测结果并显示；
所述雷达定向天线模块，被配置为接收所述主控雷达模块或上一级雷达定向天线模块的雷达波，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块或探测雷达处理器；末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述探测雷达处理器，被配置为接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块。
2.如权利要求1所述的一种多级雷达级联探测系统，其特征在于，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
3.如权利要求1所述的一种多级雷达级联探测系统，其特征在于，所述雷达定向天线模块包括定向发射天线和定向接收天线；第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
4.如权利要求1所述的一种多级雷达级联探测系统，其特征在于，所述中继处理器，还被配置为对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
5.如权利要求1所述的一种多级雷达级联探测系统，其特征在于，所述定向发射天线包括雷达控制器，所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
6.一种多级雷达级联探测方法，该方法基于如权利要求1-5任一项所述的一种多级雷达级联探测系统，包括：
所述主控雷达模块发布探测指令和天线旋转操作指令，并以雷达波形式发送至第一级雷达定向天线模块；
所述雷达定向天线模块接收所述主控雷达模块，并传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块，逐级传输直至所述探测雷达处理器；
所述探测雷达处理器接收末级雷达定向天线模块的雷达波，处理后发送至所述探测雷达天线，接收所述探测雷达天线接收的目标返回信号，处理后将探测结果传输至末级雷达定向天线模块；
末级雷达定向天线模块接收探测结果，逐级传输至所述主控雷达模块；
所述主控雷达模块接收探测结果并显示。
7.如权利要求6所述的一种多级雷达级联探测方法，其特征在于，所述主控雷达模块作为信源，在将探测指令和天线旋转操作指令发送至雷达定向天线前，将探测指令和天线旋转操作指令存储、编码和加密。
8.如权利要求6所述的一种多级雷达级联探测方法，其特征在于，所述第一级雷达定向天线模块的第一级定向发射天线接收所述主控雷达模块发送的雷达波，并发送至第一级定向接收天线；第一级定向接收天线接收雷达波传输至中继处理器，通过所述中继处理器将雷达波传输至下一级雷达定向天线模块的定向发射天线或探测雷达处理器。
9.如权利要求6所述的一种多级雷达级联探测方法，其特征在于，所述中继处理器对接收的雷达波进行滤波处理、平衡处理和方法处理。
10.如权利要求6所述的一种多级雷达级联探测方法，其特征在于，所述定向发射天线的所述雷达控制器作为信宿，接收传来的雷达波信号，进行解码、译码和解密处理。
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基于微波雷达的位移/距离测量技术;陈伟民，李存龙;《电子测量与仪器学报》;20150930;第29卷(第9期);全文 *

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