一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统及其方法，包括：S1、采用积分方程‑矩量法算法计算得到探测器极板上的感应电荷分布以及探测器极板上的感应电压；S2、通过两组探测器的感应电压差分信号抵消掉带电云层和地物的影响，保留目标电荷的响应；S3、基于主副极板差分探测算法，根据探测器极板上的感应电压，求解计算得到带电目标的方位、俯仰、距离、速度以及带电量参数。本发明专利技术可有效消除带电背景，如云层的环境干扰，并且对目标的方位及俯仰角度探测具有很高的精度。

A passive electrostatic detection system based on signal differential detection and its method

The invention discloses a passive electrostatic detection system and method based on signal differential detection, including: S1, calculating the induced charge distribution on the detector plate and the induced voltage on the detector plate by using the integral equation \u2011 moment method algorithm; S2, canceling the influence of the charged cloud layer and the ground object by the difference signal of the induced voltage of two groups of detectors, and retaining the target charge S3. Based on the differential detection algorithm of the main and auxiliary plates, and according to the induced voltage on the detector plates, the azimuth, pitch, distance, speed and charged parameters of the charged target are calculated. The invention can effectively eliminate the environmental interference of the charged background, such as the cloud layer, and has high precision for detecting the azimuth and pitch angle of the target.

【技术实现步骤摘要】
一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统及其方法
本专利技术属于被动式静电探测的
，具体涉及一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统及其方法。
技术介绍
被动式静电探测的原理是静电感应，是通过目标的静电场在探测器电极上产生感应电荷的现象来探测目标的相关信息的一种探测手段。其具有隐蔽性好、抗隐身、抗电子干扰等特征，使之成为挑战电子对抗和隐身威胁的有效途径，缺点是抗环境干扰(如带电云层干扰、地物干扰、电磁干扰)能力差。传统的静电探测方法多采用试验手段直接测量探测极板所带电压(或电荷、电流)，进而通过不同位置极板间的感应电压，求解得到目标的角度及距离信息，未考虑带电云层和地物等背景干扰的影响。仿真方法中，考虑电磁干扰、带电云层或地物干扰将会极大地加大算法的复杂度，如何通过仿真方法考察云层或地物等背景对探测精度的影响，一直是静电探测领域的难点。以往静电探测体制下目标信息的测量方法中，多不考虑电磁干扰和带电云层的影响，而主要将重心放在空中目标带电特性或高灵敏度探测器的设计上，对于如何提高角度探测精度，以及如何降低环境干扰的影响等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统，其特征在于：包括导弹本体、云层和带电目标；所述导弹本体包括导弹头、导弹尾和贯穿导弹本体的弹轴；所述弹轴上安装主探测器和副探测器；所述云层的尺寸大于带电目标和弹体尺寸。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于信号差分检测的被动式静电探测系统，其特征在于：包括导弹本体、云层和带电目标；所述导弹本体包括导弹头、导弹尾和贯穿导弹本体的弹轴；所述弹轴上安装主探测器和副探测器；所述云层的尺寸大于带电目标和弹体尺寸。


2.一种根据权利要求1所述的基于信号差分检测的被动式静电探测系统的探测方法，其特征在于，包括：
S1、采用积分方程-矩量法算法计算得到探测器极板上的感应电荷分布以及探测器极板上的感应电压；
S2、通过两组探测器的感应电压差分信号抵消掉带电云层和地物的影响，保留目标电荷的响应；
S3、基于主副极板差分探测算法，根据探测器极板上的感应电压，求解计算得到带电目标的方位、俯仰、距离、速度以及带电量参数。


3.根据权利要求2所述的基于信号差分检测的被动式静电探测方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤包括：
在带电目标和干扰背景的共同作用下，探测器极板之间产生感应电位差，每个探测器极板仍然为等势体，故有：



其中，为第k个极板上的第rm点的电势，为第k个极板上的第r1点的电势；第k个极板为等势体，即同一极板不同点处的电位差为0；
根据每个极板的感应电荷总量为0，可得：



其中，为第k个极板上第m点处的感应电荷密度；
每个点处的电位由目标电荷、极板感应电荷和带电背景共同产生，即电位表示为：



其中，ε0为介电常数，r为探测极板上场点的位置，r0为目标的位置，Q为目标的带电量，S为探测极板所在区域，σ为探测极板上的感...

【专利技术属性】
技术研发人员：何十全，姚湘荣，郝慧慧，李曦秋，
申请(专利权)人：电子科技大学，江南机电设计研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51