一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达及其探测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达及其方法，包括浮空平台和分布式机会阵雷达，所述分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于浮空平台球囊表面层。方法步骤包括全景探测、孔径匹配探测或空域滑窗探测。本发明专利技术探测距离远，探测范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达及其探测方法
本专利技术涉及机会阵体制雷达
，特别是一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达及其探测方法。
技术介绍
分布式机会阵雷达是一种新体制雷达系统，如中国专利技术专利“分布式机会阵雷达”，其包括：信息综合处理器，用于控制机会子阵发射波束，接收机会子阵的回波信息，并对回波信息进行综合处理；多个机会子阵，用于根据信息综合处理器发送的控制信息形成发射波束，将接收到的回波信息反馈给信息综合处理器；所述多个机会子阵通过通信网络与信息综合处理器相连，所述信息综合处理器用于与雷达显示设备相连，各机会子阵之间通过通信网络相连；所述多个机会子阵在三维空间分散布置。每个机会子阵包括定时单元、定位单元、自组织网络接口、子阵处理单元、多个收/发单元和多个天线单元。浮空平台是指以飞艇、系留气球，热气球等浮空器为载体的平台。基于浮空平台的雷达是指以浮空平台为载体的雷达。浮空平台雷达相较于地面雷达的优势在于，将雷达天线系统、发射机、接收机等升至几百至几万米的空中，雷达将不受地球曲率、遮蔽物的影响，观测距离远，增强对超低空目标的探测能力。国外形成装备或产品的浮空平台雷达，大多选用现有的地面雷达或机载雷达进行轻量化，适装性改造而成。如STARS飞艇系统的拉西特战场监视雷达；美国TCOM公司的低空预警飞艇，是从AN/TPS-63改进而成雷达，如文献(于君.漂浮的电眼-美国浮空器雷达探秘[J].国际展望，2005(517)：32-34)所述。由于现有产品化的浮空平台雷达多从已有地面或机载雷达改造而成，因此雷达系统的组成、连接与布局形式与传统的雷达基本一致，即雷达的天线口径是抛物面或者是平面相控阵天线，视场角度通常在口径面法向±60°，只能通过机械转动实现方位向360°覆盖。雷达安装位置通常吊装在浮空平台的下方，上方视场会受到浮空平台的遮挡，雷达探测范围难以覆盖全向4π立体空域。此外，现有浮空平台雷达的浮空平台仅仅是雷达的载具，二者关系相对独立，平台与雷达没有进行一体化设计，平台的空间资源没有充分利用，雷达口径受限。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种探测距离远，探测范围广的基于浮空平台的分布式机会阵雷达及其探测方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，包括浮空平台和分布式机会阵雷达，所述分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于浮空平台球囊表面层。所述机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层内侧或外侧上。所述机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层外侧与内侧之间。所述浮空平台为飞艇、系留气球或热气球。所述机会子阵为片状或膜状。一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达的探测方法，为全景探测，所述全景探测包括如下步骤：全向监视：分布式机会阵雷达开启各个方向的机会子阵，对全空域进行全向监视，获取先验信息，包括目标参数的先验信息，包括目标距离、方位及目标的雷达横截面积，以及分布式机会阵雷达参数先验信息和环境参数先验信息；孔径匹配：根据每个目标的先验信息，将目标距离作为基于时变的雷达方程中雷达的最大作用距离，以空间分辨率所需孔径为基准，计算分布式机会阵雷达对该目标的所需照射功率；空域滑窗：根据每个目标的方位改变，以雷达有效孔径为滑窗孔径，做空域滑窗，选取机会子阵组成雷达孔径，使雷达天线阵面的法向始终指向目标方向；照射目标：根据功率孔径积的选择发射功率和孔径大小，根据孔径大小和目标方位选择机会子阵组成照射孔径，照射每个目标；目标探测：根据目标回波，得到每个目标的最新距离，并将先验信息中目标距离更新为该最新距离，上报目标信息，返回执行孔径匹配步骤。一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达的探测方法，为孔径匹配探测，所述孔径匹配探测包括如下步骤：先验信息获取：获取先验信息，包括目标参数的先验信息，包括目标距离、方位及目标的雷达横截面积，以及分布式机会阵雷达参数先验信息和环境参数先验信息；孔径匹配：根据先验信息，并将目标距离作为基于时变的雷达方程中雷达的最大作用距离，以空间分辨率所需孔径为基准，计算分布式机会阵雷达所需照射的功率；照射目标：根据功率孔径积的选择发射功率和孔径大小，根据孔径大小和目标方位选择机会子阵组成照射孔径，照射目标；目标探测：根据目标回波，得到目标的最新距离，并将先验信息中目标距离更新为该最新距离，上报目标信息，返回执行孔径匹配步骤。一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达的探测方法，为空域滑窗探测，所述空域滑窗探测包括如下步骤：先验信息获取：获取先验信息，包括目标参数的先验信息，包括目标距离、方位及目标的雷达横截面积，以及分布式机会阵雷达参数先验信息和环境参数先验信息；孔径匹配：根据先验信息，并将目标距离作为基于时变的雷达方程中雷达的最大作用距离，以空间分辨率所需孔径为基准，计算分布式机会阵雷达所需照射的功率；空域滑窗：根据目标的方位改变，以雷达有效孔径为滑窗孔径，做空域滑窗，选取机会子阵组成雷达孔径，使雷达天线阵面的法向始终指向目标方向；照射目标：根据功率孔径积的选择发射功率和孔径大小，根据孔径大小和目标方位选择机会子阵组成照射孔径，照射目标；目标探测：根据目标回波，得到目标的最新距离，并将先验信息中目标距离更新为该最新距离，上报目标信息，返回执行孔径匹配步骤。相比于现有技术，本专利技术的优点在于：1、探测距离远：分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层，可以获得与平台相当的功率孔径积，增大了探测距离。2、探测范围广：分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层，视场不会受到平台的遮挡，雷达探测范围可以覆盖全向4π立体空域。附图说明图1为本专利技术基于浮空平台的分布式机会阵雷达的结构示意图；图2为图1中机会子阵与球囊的位置关系图；图3为基于浮空平台的分布式机会阵雷达的全景探测方法流程图；图4为基于浮空平台的分布式机会阵雷达的孔径匹配探测方法流程图；图5为基于浮空平台的分布式机会阵雷达的空域滑窗探测方法流程图；图中，浮空平台100，分布式机会阵雷达200，浮空平台球囊110，球囊表面层111，机会子阵210，通信网络220，信息综合处理器230，无线通信单元300，地面显控中心400。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。如图1所示，本专利技术基于浮空平台的分布式机会阵雷达，包括浮空平台100和分布式机会阵雷达200。浮空平台100用于提供平台漂浮的浮力和平台运动的动力，并用于安装、承载分布式机会阵雷达200。浮空平台100包括浮空平台球囊110。浮空平台球囊110的球状外壳本文称为浮空平台球囊110的球囊表面层111。分布式机会阵雷达200用于空中目标和地面目标探测。分布式机会阵雷达200，包含通信网络220、信息综合处理器230和大量机会子阵210。分布式机会子阵210用于根据信息综合处理器230发送的通过通信网络220传输的控制指令信息形成发射波束，将接收到的目标回波信息数字化后，通过通信网络220传输反馈给信息综合处理器230。无线通信单元300通过无线通信网络与地面显控中心400进行信息交互，传输信息综合处理器230的信息。所述分布式机会阵雷达200的机会子阵210遍布于所述浮空平台球囊110的球囊表面层111。所述机会子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，包括浮空平台和分布式机会阵雷达，其特征在于所述分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于浮空平台球囊表面层。

【技术特征摘要】
1.一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，包括浮空平台和分布式机会阵雷达，其特征在于所述分布式机会阵雷达的机会子阵遍布于浮空平台球囊表面层。2.根据权利要求1所述的一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，其特征在于所述机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层内侧或外侧上。3.根据权利要求1所述的一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，其特征在于所述机会子阵遍布于所述浮空平台球囊表面层外侧与内侧之间。4.根据权利要求1所述的一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，其特征在于所述浮空平台为飞艇、系留气球或热气球。5.根据权利要求1至4之一所述的一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达，其特征在于所述机会子阵为片状或膜状。6.一种基于浮空平台的分布式机会阵雷达的探测方法，其特征在于为全景探测，步骤包括：全向监视：分布式机会阵雷达开启各个方向的机会子阵，对全空域进行全向监视，获取先验信息，包括目标参数的先验信息，包括目标距离、方位及目标的雷达横截面积，以及分布式机会阵雷达参数先验信息和环境参数先验信息；孔径匹配：根据每个目标的先验信息，将目标距离作为基于时变的雷达方程中雷达的最大作用距离，以空间分辨率所需孔径为基准，计算分布式机会阵雷达对该目标的所需照射功率；空域滑窗：根据每个目标的方位改变，以雷达有效孔径为滑窗孔径，做空域滑窗，选取机会子阵组成雷达孔径，使雷达天线阵面的法向始终指向目标方向；照射目标：根据功率孔径积的选择发射功率和孔径大小，根据孔径大小和目标方位选择机会子阵组成照射孔径，照射每个目标；目标探测：根据目标回波，得到每个目标的最新距离，并将先验信息中目标距离更新为该最新距...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙伟军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十四研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32