一种弹载毫米波雷达对地测高装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种弹载毫米波雷达对地测高装置，通过将至少三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以相同的间隔角度等距离设置，利用所述发射天线单元与所述至少三个微带天线的相互位置的制约，所述发射天线单元根据其与所述至少三个微带天线单元形成的雷达天线方向图，产生中心线垂直于所述第一平面的第一波束，以及环绕所述第一波束的中心线，且与所述第一波束成夹角α向外发射的第二波束，并通过选取通过第一波束与第二波束分别计算出的离地距离的最小值作为测量到的离地距离。相对于现有技术，本发明专利技术实现了单个雷达的双波束探测功能，提高对地测高的准确性的同时节约了成本。

A height measuring device of missile borne millimeter wave radar to the ground

【技术实现步骤摘要】
一种弹载毫米波雷达对地测高装置
本专利技术涉及雷达探测领域，尤其是涉及一种弹载毫米波雷达对地测高装置。
技术介绍
弹载雷达是指：将微形电子设备(包括天线、镜头、收发电路、信号处理部件、供电整理部件)都装置于炮弹头部(或火箭弹头部，或飞弹头部)而组成的雷达，它被用于对目标的距离、方位、速度等进行探测。现代弹载雷达普遍都采用毫米波雷达。末段对地面测高是指弹头在接近地面目标的末尾飞行段需要对弹头离地高度进行精确测量，以便选择离地面目标最佳的高度进行最有效打击。即要最佳完成弹头打击任务，末段测高技术是弹载雷达最重要的功能技术，它是靠雷达波束指向技术和雷达测距技术来综合实现的。现有的毫米波雷达探测技术应用到弹载末端测距、测高主要包括以下两种方法：一是单雷达单波束测距方法，采用一个装于弹头的小雷达，天线波束指向与弹头轴向一致，然而，在弹头落地与地面存在擦地角度时，测得的离地距离存在较大误差；二是多雷达多波束测距方法，通过在弹头侧面增装多个侧向雷达的方式，使雷达行进过程中，侧向总有一个雷达波束对准地面，以测得的最近离地距离误差较小，然而，该方法需要使用多个侧向雷达协助进行测高，成本较大。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种弹载毫米波雷达对地测高装置，可以通过单个雷达发出轴向和侧向的双波束对飞弹的离地高度进行更加准确地测量。第一方面，本申请实施例提供了一种弹载毫米波雷达对地测高装置，所述弹载毫米波雷达对地测高装置安装在所述飞弹的弹头上，包括：雷达天线和射频收发器；所述雷达天线包括发射天线单元和接收天线单元，所述接收天线单元包括至少三个微带天线单元，所述射频收发器分别连接所述发射天线单元和所述至少三个微带天线单元；所述发射天线单元与所述至少三个微带天线单元设置在与所述弹头的轴向方向的垂直的第一平面，所述至少三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以相同的间隔角度等距离设置；所述发射天线单元根据其与所述至少三个微带天线单元形成的雷达天线方向图，产生中心线垂直于所述第一平面的第一波束，以及环绕所述第一波束的中心线，且与所述第一波束成夹角α向外发射的第二波束；所述射频收发器从所述至少三个微带天线单元接收到的回波信号中，获取所述飞弹与地面的距离，并从中选取所述飞弹与地面的最小距离作为所述飞弹的离地高度。可选的，所述接收天线单元包括三个微带天线单元，所述三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以间隔120°等距离设置。可选的，所述射频收发器还用于按照以下公式，获取所述弹载毫米波雷达对地测高装置测得的对地高度的精度：Δ＝R*(1-cos((α-β)/2))其中，Δ为所述弹载毫米波雷达对地测高装置测得的对地高度的精度，R为所述弹载毫米波雷达对地测高装置测得的对地高度，α为所述第一波束和所述第二波束的波束间夹角，β为所述第一波束和所述第二波束的波束宽度。可选的，还包括一透镜，所述透镜覆盖在所述雷达天线上，用于对所述雷达天线发射的电磁波进行折射；其中，所述透镜为具有中心向外凸起的中空结构，所述凸起部分呈半球形，所述透镜覆盖在所述至少三个微带天线单元上，所述凸起部分覆盖在所述发射天线单元上。可选的，所述透镜为经表面粗糙化处理的粗糙表面透镜。可选的，所述透镜为聚四氟乙烯材料，通过冷加工一体成型制成。可选的，所述至少三个微带天线为插入式馈电的微带贴片天线。第二方面，本申请实施例提供了一种对地测高弹载毫米波雷达，包括弹头、弹体和如上述任意一项所述的弹载毫米波雷达对地测高装置，所述弹头位于弹体顶部，所述弹载毫米波雷达对地测高装置设置在所述弹头内部。在本申请实施例中，通过将至少三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以相同的间隔角度等距离设置，利用所述发射天线单元与所述至少三个微带天线的相互位置的制约，使所述雷达天线方向图在第一平面的垂直方向和所述第一平面底部以环状向外的方向的辐射强度最大，在利用发射天线单元向外发射毫米波时，所述毫米波根据所述雷达天线方向图向外辐射，在垂直于所述第一平面的形成第一波束，在所述第一平面底部形成以环状向外辐射的第二波束，从而实现单个雷达的双波束探测功能，提高对地测高的准确性的同时节约了成本。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1为现有弹载毫米波雷达对地测高的过程示意图；图2为本专利技术一个示例性的实施例中弹载毫米波雷达对地测高装置的结构示意图；图3为本专利技术一个示例性的实施例中透镜覆盖在雷达天线后的雷达天线三维方向图图4为本专利技术一个示例性的实施例中雷达天线的结构示意图；图5为本专利技术一个示例性的实施例中雷达天线在E面、H面的方向图；图6为本专利技术一个示例性的实施例中雷达天线的三维方向图；图7为本专利技术一个示例性的实施例中透镜的结构示意图；图8为本专利技术一个示例性的实施例中利用所述对地测高弹载毫米波雷达测试目标标杆的发射效果的过程示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“若干个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。如图1所示，弹载毫米波雷达在末段对地面测高中将遇到三种飞弹的不同飞行状态，一是弹头近似垂直落地，二是弹头按某擦地角落地，三是接近平行地面落地。利用单波束弹载毫米波雷达测距时，其毫米波波束指向与弹头轴向一致，但波束宽度比较宽(一般可宽到60°)。当弹头垂直落地时，直接对地面测距，测到的是地面一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹载毫米波雷达对地测高装置，其特征在于，所述弹载毫米波雷达对地测高装置安装在所述飞弹的弹头上，包括：雷达天线和射频收发器；/n所述雷达天线包括发射天线单元和接收天线单元，所述接收天线单元包括至少三个微带天线单元，所述射频收发器分别连接所述发射天线单元和所述至少三个微带天线单元；/n所述发射天线单元与所述至少三个微带天线单元设置在与所述弹头的轴向方向的垂直的第一平面，所述至少三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以相同的间隔角度等距离设置；/n所述发射天线单元根据其与所述至少三个微带天线单元形成的雷达天线方向图，产生中心线垂直于所述第一平面的第一波束，以及环绕所述第一波束的中心线，且与所述第一波束成夹角α向外发射的第二波束；/n所述射频收发器从所述至少三个微带天线单元接收到的回波信号中，获取所述飞弹与地面的距离，并从中选取所述飞弹与地面的最小距离作为所述飞弹的离地高度。/n

【技术特征摘要】
1.一种弹载毫米波雷达对地测高装置，其特征在于，所述弹载毫米波雷达对地测高装置安装在所述飞弹的弹头上，包括：雷达天线和射频收发器；
所述雷达天线包括发射天线单元和接收天线单元，所述接收天线单元包括至少三个微带天线单元，所述射频收发器分别连接所述发射天线单元和所述至少三个微带天线单元；
所述发射天线单元与所述至少三个微带天线单元设置在与所述弹头的轴向方向的垂直的第一平面，所述至少三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以相同的间隔角度等距离设置；
所述发射天线单元根据其与所述至少三个微带天线单元形成的雷达天线方向图，产生中心线垂直于所述第一平面的第一波束，以及环绕所述第一波束的中心线，且与所述第一波束成夹角α向外发射的第二波束；
所述射频收发器从所述至少三个微带天线单元接收到的回波信号中，获取所述飞弹与地面的距离，并从中选取所述飞弹与地面的最小距离作为所述飞弹的离地高度。


2.根据权利要求1所述的弹载毫米波雷达对地测高装置，其特征在于，所述接收天线单元包括三个微带天线单元，所述三个微带天线单元以所述发射天线单元为中心点，以间隔120°等距离设置。


3.根据权利要求1所述的弹载毫米波雷达对地测高装置，其特征在于，所述射频收发器还用于按照以下公式，获取所述弹载毫米波雷达对地测高装置测得的对地高度的精度：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓文彪，殷忠良，王建伟，
申请(专利权)人：成都金宇防务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51