一种模块化、积木式数字阵列雷达系统技术方案

本发明专利技术提供了一种模块化、积木式数字阵列雷达系统，包括：多个积木块数字有源收发子模块和数据融合服务器；积木块数字有源收发子模块分别安装于预设的天线阵面骨架上，且多个积木块数字有源收发子模块分别与数据融合服务器连接；积木块数字有源收发子模块包括都与一综合背板插卡式连接的天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器及阵面监测网络模块；天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器依次连接通信，光功分器与数据融合服务器连接，阵面监测网络模块分布与数字T/R模块连接、数据融合服务器连接。本发明专利技术具有多角度视角可以有效抗主瓣干扰；分布式排列接收站是无源的可以有效降低雷达被截获概率和被攻击概率。

A modular and modular digital array radar system

The present invention provides a modular, modular digital array radar system includes a plurality of block digital active transceiver module and data fusion server; digital active transceiving module blocks are respectively arranged on the preset antenna frame, and a plurality of blocks number word transceiving module is respectively connected with the active data the fusion server block; digital transceiver module includes active and integrated backplane card antenna connection type radiation module, digital T/R module, digital beam forming unit, optical power splitter and array module monitoring network; antenna radiation module, digital T/R module, digital beam forming unit, optical power splitter is connected with communication in turn, optical power splitter and data fusion server connection, array module and digital distribution network monitoring, data fusion module is connected with the T/R server connection. The invention has the multi angle view angle and can effectively resist the interference of main lobe; the distributed array receiving station is passive and can effectively reduce the probability of intercepted radar and the probability of being attacked.

【技术实现步骤摘要】
一种模块化、积木式数字阵列雷达系统
本专利技术涉及数字阵列雷达
，具体地，涉及一种模块化、积木式数字阵列雷达系统。
技术介绍
雷达面临隐身目标和复杂电磁环境的挑战，传统单基地雷达生存效能受到严峻挑战。隐身目标主要针对厘米波波段的主动雷达设计，使得易受攻击的正前方鼻锥方向上水平±45°、垂直±30°的RCS大幅减小，针对这些特点，米波等低频段雷达、被动无源定位系统等反隐身探测设备相继问世。这些设备在特定条件下具有较好的反隐身性能，但对静默突防、有源干扰等手段反隐身性能较差，同时在精度、低空探测、体积方面存在一定不足。雷达需工作在复杂的电磁干扰环境中，现有抗干扰技术如旁瓣相消、旁瓣匿隐等，多针对旁瓣干扰，通过在旁瓣形成凹口，消除干扰影响，但此类方法的缺陷是，在主瓣干扰的情况下，会引起方向图畸变，无法解决主瓣干扰问题。另外，传统雷达收发一体，容易暴露自身，从而大大增加了被追踪和攻击的概率，雷达生存受到严重威胁。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出一种全新的雷达系统架构，对传统数字阵列雷达采用模块化设计，并将多个积木块数字有源收发子模块积木式排布，形成可灵活满足不同需求的雷达系统。所述雷达可采用密布式排布，多个积木块数字有源收发子模块组成一个大口径积木式数字阵列雷达系统，从而具备较小的波束宽度和测量精度；也可采用分布式排布，多个积木块数字有源收发子模块分布式排布的组成多基地积木式数字阵列雷达系统，采用收发分置的方式具备较强的隐身目标探测能力，分布排列具有多角度视角可以有效抗主瓣干扰；分布式排列接收站是无源的可以有效降低雷达被截获概率和被攻击概率。根据本专利技术提供的一种模块化、积木式数字阵列雷达系统，包括：多个积木块数字有源收发子模块和数据融合服务器；所述积木块数字有源收发子模块分别安装于预设的天线阵面骨架上，且所述多个积木块数字有源收发子模块分别与所述数据融合服务器连接；所述积木块数字有源收发子模块包括都与一综合背板插卡式连接的天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器及阵面监测网络模块；所述天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器依次连接通信，所述光功分器与所述数据融合服务器连接，所述阵面监测网络模块分布与所述数字T/R模块连接、数据融合服务器连接；所述阵面监测网络模块用于对所述数字T/R模块中信号的频率、相位、幅度进行监测并向所述数据融合服务器进行监测反馈；所述数据融合服务器用于：向所述积木块数字有源收发子模块的数字波束形成单元发送信号发射的控制命令及波控码，从而控制所述数字T/R模块产生相应频率、相位、幅度的射频信号，由天线辐射模块产生发射射频信号，和根据自所述积木块数字有源收发子模块的光功分器接收数字接收信号和预设的工作方式控制字合成回波数据包，进行数字波束形成、信号检测获得目标探测信息，根据与多个积木块数字有源收发子模块对应的所述目标探测信息获得数据融合结果。作为一种优化方案，所述数据融合服务器包括信号处理组合、光电转换交换机、显示与控制子系统、数据融合单元；所述显示与控制子系统通过所述光电转换交换机分别与所述信号处理组合、所述数字波束形成单元相连，所述数据融合单元与所述显示与控制子系统相连；所述信号处理组合包含与单个所述积木块数字有源收发子模块一一对应的数据处理单元，所属数据处理单元用于将所述波控码和自所述显示与控制子系统接收的所述控制命令发送给所述数字波束形成单元，和对自所述光功分器接收的所述数字接收信号进行信号处理获得所述目标探测信息；所述数据融合单元用于根据与多个积木块数字有源收发子模块对应的所述目标探测信息的自主式融合获得数据融合结果。作为一种优化方案，所述数据融合服务器还包括资源调度子系统；所述资源调度子系统用于根据驻留工作方式控制字的波束指向信息，计算每个积木块数字有源收发子模块的数字T/R模块的移相值，并将该移相值和工作方式控制字合成为指令包分发给每个数字T/R模块。作为一种优化方案，所述数字T/R模块用于根据所述工作方式控制字和移相值产生相应的发射基带信号，经过上变频调制、放大等，形成所述射频信号。作为一种优化方案，所述信号处理组合还通过光纤与所述显示与控制子系统相连。作为一种优化方案，所述多个积木块数字有源收发子模块之间的收发时间同步、频率同步、相位同步。作为一种优化方案，所述积木块数字有源收发子模块以密布式的安装方式分别安装于同一个固定的天线阵面骨架上；所述数据融合服务器控制所有所述积木块数字有源收发子模块进行同一空域探测，所述积木块数字有源收发子模块发射波束指向相同，且所述发射射频信号为相干信号，实现数字阵列雷达系统对同一目标的检测。作为一种优化方案，所述积木块数字有源收发子模块以分布式的安装方式分别安装于分散排布的天线阵面骨架上，且所述数据融合服务器控制所述积木块数字有源收发子模块进行协同探测，所述积木块数字有源收发子模块发射波束指向不一定相同，且所述发射射频信号相互正交或完全相干，数字有源收发子模块分别从不同角度完成对目标探测。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、模块化、积木式数字阵列雷达系统具有多个灵活设置的积木块数字有源收发子模块，具有灵活性高、重塑性强、多功能的优点；2、模块化、积木式数字阵列雷达系统通过对阵面骨架的设计可以灵活的形成特定空域覆盖；3、模块化、积木式数字阵列雷达系统通过分布式地安装实现多角度的探测，且由于从多个积木块数字有源收发子模块进行信号发射，回波信号的主瓣干扰相互抵消，旁瓣干扰易于消除，由此可对抗由RCS起伏造成的信噪比损耗，多个方向的信号收发能够有效实现反隐身探测；4、模块化、积木式数字阵列雷达系统可实现收发分置，有效对抗主副瓣干扰；5、模块化、积木式数字阵列雷达系统可实现收发分置，通过分布式地安装实现多角度的探测能有效降低被截获概率和被攻击概率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。附图中：图1是数字阵列雷达原理图。图2是积木块数字有源收发子模块结构示意图。图3是模块化、积木式数字阵列雷达系统协同探测模型图。图4是自主式融合过程示意图。具体实施方式下文结合附图以具体实施例的方式对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本专利技术的范围和实质。在本专利技术提供的一种模块化、积木式数字阵列雷达系统的实施例中，如图3所示，包括：多个积木块数字有源收发子模块和数据融合服务器；所述积木块数字有源收发子模块分别安装于预设的天线阵面骨架上，且所述多个积木块数字有源收发子模块分别与所述数据融合服务器连接；如图2所示，所述积木块数字有源收发子模块包括都与一综合背板插卡式连接的天线辐射模块、数字收发模块(数字T/R模块)、数字波束形成单元、光功分器及阵面监测网络模块；所述天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器依次连接通信，所述光功分器与所述数据融合服务本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化、积木式数字阵列雷达系统，其特征在于，包括：多个积木块数字有源收发子模块和数据融合服务器；所述积木块数字有源收发子模块分别安装于预设的天线阵面骨架上，且所述多个积木块数字有源收发子模块分别与所述数据融合服务器连接；所述积木块数字有源收发子模块包括都与一综合背板插卡式连接的天线辐射模块、数字收发模块(数字T/R模块)、数字波束形成单元、光功分器及阵面监测网络模块；所述天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器依次连接通信，所述光功分器与所述数据融合服务器连接，所述阵面监测网络模块分布与所述数字T/R模块连接、数据融合服务器连接；所述阵面监测网络模块用于对所述数字T/R模块中信号的频率、相位、幅度进行监测并向所述数据融合服务器进行监测反馈；所述数据融合服务器用于：向所述积木块数字有源收发子模块的数字波束形成单元发送信号发射的控制命令及波控码，从而控制所述数字T/R模块产生相应频率、相位、幅度的射频信号，由天线辐射模块产生发射射频信号，和根据自所述积木块数字有源收发子模块的光功分器接收数字接收信号和预设的工作方式控制字合成回波数据包，进行数字波束形成、信号检测获得目标探测信息，根据与多个积木块数字有源收发子模块对应的所述目标探测信息获得数据融合结果。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化、积木式数字阵列雷达系统，其特征在于，包括：多个积木块数字有源收发子模块和数据融合服务器；所述积木块数字有源收发子模块分别安装于预设的天线阵面骨架上，且所述多个积木块数字有源收发子模块分别与所述数据融合服务器连接；所述积木块数字有源收发子模块包括都与一综合背板插卡式连接的天线辐射模块、数字收发模块(数字T/R模块)、数字波束形成单元、光功分器及阵面监测网络模块；所述天线辐射模块、数字T/R模块、数字波束形成单元、光功分器依次连接通信，所述光功分器与所述数据融合服务器连接，所述阵面监测网络模块分布与所述数字T/R模块连接、数据融合服务器连接；所述阵面监测网络模块用于对所述数字T/R模块中信号的频率、相位、幅度进行监测并向所述数据融合服务器进行监测反馈；所述数据融合服务器用于：向所述积木块数字有源收发子模块的数字波束形成单元发送信号发射的控制命令及波控码，从而控制所述数字T/R模块产生相应频率、相位、幅度的射频信号，由天线辐射模块产生发射射频信号，和根据自所述积木块数字有源收发子模块的光功分器接收数字接收信号和预设的工作方式控制字合成回波数据包，进行数字波束形成、信号检测获得目标探测信息，根据与多个积木块数字有源收发子模块对应的所述目标探测信息获得数据融合结果。2.根据权利要求1所述的一种模块化、积木式数字阵列雷达系统，其特征在于，所述数据融合服务器包括信号处理组合、光电转换交换机、显示与控制子系统、数据融合单元；所述显示与控制子系统通过所述光电转换交换机分别与所述信号处理组合、所述数字波束形成单元相连，所述数据融合单元与所述显示与控制子系统相连；所述信号处理组合包含与单个所述积木块数字有源收发子模块一一对应的数据处理单元，所属数据处理单元用于将所述波控码和自所述显示与控制子系统接收的所述控制命令发送给所述数字波束形成单元，和对自所述光功分器接收的所述数字接收信...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵婵娟，陆文斌，胡龙飞，徐安祺，
申请(专利权)人：上海航天测控通信研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31