【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于球面阵天线和数字波束形成(DigitalBeamForming)的全空域多目标测控通信系统。
技术介绍
随着我国航空航天事业的发展,在空间、临近空间、空中的飞行器数目越来越多,全空域多目标测控成为航天测控领域的一个突出问题。目前国内在航天测控通信领域中,能实现对全空域(方位0°~360°,俯仰5°~90°)内多目标同时进行测控通信的系统几乎还是空白。为了实现多目标同时测控,以往全空域多目标同时测控技术只有通过建立多个传统的测控通信站,架设与需要同时测控通信的目标数相同的测控天线设备,每套测控天线设备仅能对一个目标或者星座进行测控,多套测控天线同时工作才能实现多目标同时测控通信。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对航天测控领域中的全空域多目标同时测控技术存在的不足之处,提供一种利用球面阵天线和数字波束形成技术,不依赖机械伺服设备,能够有效节约人力、物力等资源成本,并能同时对全空域内的多个飞行器进行测控通信,基于球面阵天线和DBF的全空域多目标测控通信系统。本专利技术解决现有技术问题所采用的方案是:一种全空域多目标测控通信系统,包括由半球体和柱体两部分构成的球面阵天线、T/R组件、含有发射波束形成处理机和接收波束形成处理机的数字波束形成DBF设备和综合基带池,其特征在于:球面阵天线和数字波束形成DBF设备,在全空域范围内同时形成N≥2个波束,每个波束指向一个需要测控通信的飞行器,每个波束的 ...
【技术保护点】
一种全空域多目标测控通信系统,包括由半球体和柱体两部分构成的球面阵天线、T/R组件、含有发射波束形成处理机和接收波束形成处理机的数字波束形成DBF设备和综合基带池,其特征在于:球面阵天线和数字波束形成DBF设备,在全空域范围内同时形成N≥2个波束,每个波束指向一个需要测控通信的飞行器,每个波束的指向都随着被跟踪目标的移动而同步变化,其中,半球体和柱体上各自排列有至少2个天线阵元,且每个天线阵元的T/R组件的下行通道输出端与接收波束形成处理机的输入端相连,所有T/R组件的上行通道的输入端与发射波束形成处理机的输出端相连,T/R组件将球面阵天线接收到的射频信号转换为中频信号输出到接收波束形成处理机,将发射波束形成处理机输出的发射波束信号转换为射频信号送到球面阵天线发射出去;发射波束形成处理机接收综合基带池输出的遥控信号,形成指向各测控目标的发射波束,然后把发射信号送到每一路T/R组件,经过上变频和放大后通过球面阵天线发射出去;接收波束形成处理机对输入信号进行处理形成指向各测控目标的波束,输出到综合基带池,综合基带池将飞行器的遥控信息发送到数字波束形成DBF设备形成发射波束,对接收波束信号进 ...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种全空域多目标测控通信系统,包括由半球体和柱体两部分构成的球面阵天线、T/R组
件、含有发射波束形成处理机和接收波束形成处理机的数字波束形成DBF设备和综合基带
池,其特征在于:球面阵天线和数字波束形成DBF设备,在全空域范围内同时形成N≥2
个波束,每个波束指向一个需要测控通信的飞行器,每个波束的指向都随着被跟踪目标的移
动而同步变化,其中,半球体和柱体上各自排列有至少2个天线阵元,且每个天线阵元的
T/R组件的下行通道输出端与接收波束形成处理机的输入端相连,所有T/R组件的上行通道
的输入端与发射波束形成处理机的输出端相连,T/R组件将球面阵天线接收到的射频信号转
换为中频信号输出到接收波束形成处理机,将发射波束形成处理机输出的发射波束信号转换
为射频信号送到球面阵天线发射出去;发射波束形成处理机接收综合基带池输出的遥控信号,
形成指向各测控目标的发射波束,然后把发射信号送到每一路T/R组件,经过上变频和放大
后通过球面阵天线发射出去;接收波束形成处理机对输入信号进行处理形成指向各测控目标
的波束,输出到综合基带池,综合基带池将飞行器的遥控信息发送到数字波束形成DBF设
备形成发射波束,对接收波束信号进行解调处理,得到目标的遥测信息、距离和速度数据。
2.按权利要求1所述的全空域多目标测控通信系统,其特征在于:球面阵天线半球体以是
完全几何意义上的光滑的半球体或采用多边形拼接而成的半球面多面体。
3.按权利要求1所述的基于球面阵天线和DBF的全空域多目标测控通信系统,其特征在于:
为了降低插损,球面阵天线与T/R组件在结构上为一体化设计,每个天线阵元后面连接一个
T/R组件,天线阵元与T/R组件之间通过结构件连接。
4.按权利要求1所述的全空域多目标测控通信系统,其特征在于:T/R组件的数量与天线阵
元数量相同,且每个T/R分为上行、下行通道,上行通道完成对发射信号的放大和上变频,
将中频信号转换为射频信号,下行通道完成对接收信号的低噪声放大和下变频,将接收到的
射频信号转化为中频信号。
5.按权利要求1所述的全空域多目标测控通信系统,其特征在于:综合基带池包含有与测
技术研发人员:唐军,刘嘉兴,俄广西,王文政,周文炯,
申请(专利权)人:中国电子科技集团公司第十研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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