一种自主探测成像一体化雷达装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自主探测成像一体化雷达装置，包括：微波源，其用于生成窄带探测信号，宽带成像信号，窄带本振信号和宽带本振信号；发射机，其用于对接收到的窄带探测信号和宽带成像信号的功率进行放大处理；高频收发组件，其分别与微波源和发射机连接；五喇叭馈源的卡塞格伦抛物面天线，其与高频收发组件连接；A/D转换模块，其用于将高频收发组件所反馈的信号转换为数字信号；恒虚警模块，其用于根据接收到的数字信号获得目标的位置信息；二维跟踪角误差提取模块，其用于获得目标的跟踪角误差；逆合成孔径雷达ISAR二维成像模块其用于获得目标的逆合成孔径雷达ISAR图像；二维指向机构，其根据跟踪角误差，控制卡塞格伦抛物面天线稳定跟踪目标。天线稳定跟踪目标。天线稳定跟踪目标。

【技术实现步骤摘要】
一种自主探测成像一体化雷达装置


[0001]本专利技术涉及微波雷达
，尤其涉及一种自主探测成像一体化雷达装置。

技术介绍

[0002]传统光学探测成像系统无法在逆光、阴影等特殊工况下实现目标探测、跟踪、测量和高分辨成像。
[0003]逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)微波成像能够携带光学图像所不具备的目标信息，且能对目标进行全天时、全天候和远距离观察，获取目标的高分辨率图像。利用ISAR进行空间目标成像是空间态势感知的重要内容，是夺取未来空天优势的重要保障。
[0004]基于逆合成孔径雷达成像技术的雷达装置，通常采用二维有源相控阵天线，其具有波束指向灵活、无机械运动部件等优点。其缺点是：1、不具备自主探测目标能力，需要已知目标先验信息，引导雷达天线波束指向目标，雷达装置才具备成像条件；2、成像基础上实现目标二维跟踪测量，至少需要具备三个宽带接收通道，实现三维成像，硬件成本高，成像算法复杂；3、T/R组件数目多、研制成本高、功耗大、需要采取散热措施。

技术实现思路

[0005]而本专利技术为了解决上述问题，提出了一种自主探测成像一体化雷达装置，采用和差单脉冲雷达跟瞄技术实现目标的自主搜索、捕获、跟踪和测量，稳定跟踪目标后，利用逆合成孔径雷达成像技术实现目标二维逆合成孔径雷达ISAR成像。
[0006]为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种自主探测成像一体化雷达装置，包括：
[0008]微波源100，其用于生成窄带探测信号，宽带成像信号，窄带本振信号和宽带本振信号。
[0009]发射机200，其与所述微波源100连接，用于对接收到的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号的功率进行放大处理。
[0010]高频收发组件300，其分别与所述微波源100和所述发射机200连接，用于传递其接收到所述发射机200所输出的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号，并处理接收到的所述窄带本振信号和所述宽带本振信号。
[0011]五喇叭馈源的卡塞格伦抛物面天线400，其与所述高频收发组件300连接，用于发射所述高频收发组件300输出的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号，以及接收相应的窄带回波信号和宽带回波信号。
[0012]A/D转换模块500，其与所述高频收发组件300连接，用于将所述高频收发组件300所反馈的信号转换为数字信号。
[0013]恒虚警模块600，其分别与所述A/D转换模块500和所述微波源100连接，用于根据接收到的所述数字信号获得目标的位置信息，以及用于控制所述微波源100产生所述宽带
本振信号的时刻和输出所述探测窄带本振信号的时间。
[0014]二维跟踪角误差提取模块700，其分别与所述A/D转换模块500和所述恒虚警模块600连接，用于获得所述目标的跟踪角误差；
[0015]逆合成孔径雷达ISAR二维成像模块800，其与所述A/D转换模块500连接，用于获得所述目标的逆合成孔径雷达ISAR图像；
[0016]二维指向机构900，其分别与所述卡塞格伦抛物面天线400和所述二维跟踪角误差提取模块700连接，所述二维指向机构900根据所述跟踪角误差，控制所述卡塞格伦抛物面天线400稳定跟踪所述目标。
[0017]可选的，所述五喇叭馈源的卡塞格伦抛物面天线400，包括：
[0018]波导转接板401，其包含和差网络4012和宽带信号通道4011，且与所述高频收发组件300连接。
[0019]馈源中心喇叭402，其通过所述宽带信号通道4011与所述高频接收组件300连接，用于发射接收到的所述宽带成像信号和接收对应的宽带回波信号。
[0020]边缘四路喇叭403，其通过所述和差网络4012与所述高频接收组件500连接，用于发射接收到的所述窄带探测信号和接收对应的窄带回波信号。
[0021]可选的，所述高频收发组件300，包括：宽带环形器301，窄带环形器302和四通道接收机303；所述四通道接收机303包含宽带接收通道3031，窄带和路通道3032、窄带方位通道3033和窄带俯仰通道3034；所述宽带环形器301分别与所述波导转接板401的所述宽带信号通道4011，所述发射机200的宽带信号输出接口，以及所述四通道接收机303的宽带接收通道3031连接。
[0022]所述窄带环形器302，其分别与所述波导转接板401的所述和差网络4012的接口，所述发射机200的窄带信号输出接口，以及所述四通道接收机303的所述窄带和路通道3032连接。
[0023]所述四通道接收机303的所述窄带方位通道3033和所述窄带俯仰通道3044均与所述和差网络4012的接口连接。
[0024]所述宽带接收通道3031还与所述微波源100的宽带本振输出接口连接，用于接收所述宽带本振信号。
[0025]所述窄带和路通道3032、所述窄带方位通道3033和所述窄带俯仰通道3034还均与所述微波源100的窄带本振输出接口连接，用于接收所述窄带本振信号。
[0026]所述宽带环形器301用于将从所述宽带输出接口接收到的所述宽带成像信号经过所述宽带信号通道4011传输至所述馈源中心喇叭402中。
[0027]所述馈源中心喇叭402用于将接收到的所述宽带成像信号向外发射，并接收对应的宽带回波信号。
[0028]所述宽带环形器301还用于将从所述宽带信号通道4011反馈的所述宽带回波信号传输至所述宽带接收通道3031内。
[0029]所述宽带接收通道3031用于将接收到的所述宽带回波信号与所述宽带本振信号进行去调谐处理，得到中频模拟宽带回波信号，并将所述中频模拟宽带回波信号输入至所述A/D转换模块500中。
[0030]所述窄带环形器302用于将接收到的所述窄带探测信号经过所述和差网络4012的
接口传输至所述边缘四路喇叭403中，所述边缘四路喇叭403用于将接收到的所述窄带探测信号向外辐射并接收对应的窄带回波信号。
[0031]所述和差网络4012还用于根据接收到的所述窄带回波信号生成和路信号，方位信号和俯仰信号。
[0032]所述窄带环形器302还用于将所述和路信号传输至窄带和路通道3032中。
[0033]所述窄带和路通道3032用于将接收到的所述和路信号与所述窄带本振信号进行下变频处理，获得中频模拟和路信号，并将其输入至所述A/D转换模块500中。
[0034]所述窄带方位通道3033用于接收所述方位信号，并将所述方位信号与接收到的所述窄带本振信号进行所述下变频处理，获得对应的中频模拟方位信号，并将所述中频模拟方位信号输入至所述A/D转换模块500中。
[0035]所述窄带俯仰通道3034用于接收所述俯仰信号，并将所述俯仰信号与接收到的所述窄带本振信号进行所述下变频处理，获得对应的中频模拟俯仰信号，还将所述中频模拟俯仰信号输入至所述A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主探测成像一体化雷达装置，其特征在于，包括：微波源(100)，其用于生成窄带探测信号，宽带成像信号，窄带本振信号和宽带本振信号；发射机(200)，其与所述微波源(100)连接，用于对接收到的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号的功率进行放大处理；高频收发组件(300)，其分别与所述微波源(100)和所述发射机(200)连接，用于传递其接收到所述发射机(200)所输出的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号，并处理接收到的所述窄带本振信号和所述宽带本振信号；五喇叭馈源的卡塞格伦抛物面天线(400)，其与所述高频收发组件(300)连接，用于发射所述高频收发组件(300)输出的所述窄带探测信号和所述宽带成像信号，以及接收相应的窄带回波信号和宽带回波信号；A/D转换模块(500)，其与所述高频收发组件(300)连接，用于将所述高频收发组件(300)所反馈的信号转换为数字信号；恒虚警模块(600)，其分别与所述A/D转换模块(500)和所述微波源(100)连接，用于根据接收到的所述数字信号获得目标的位置信息，以及用于控制所述微波源(100)产生所述宽带本振信号的时刻和输出所述探测窄带本振信号的时间；二维跟踪角误差提取模块(700)，其分别与所述A/D转换模块(500)和所述恒虚警模块(600)连接，用于获得所述目标的跟踪角误差；逆合成孔径雷达ISAR二维成像模块(800)，其与所述A/D转换模块(500)连接，用于获得所述目标的逆合成孔径雷达ISAR图像；二维指向机构(900)，其分别与所述卡塞格伦抛物面天线(400)和所述二维跟踪角误差提取模块(700)连接，所述二维指向机构(900)根据所述跟踪角误差，控制所述卡塞格伦抛物面天线(400)稳定跟踪所述目标。2.如权利要求1所述的自主探测成像一体化雷达装置，其特征在于，所述五喇叭馈源的卡塞格伦抛物面天线(400)，包括：波导转接板(401)，其包含和差网络(4012)和宽带信号通道(4011)，且与所述高频收发组件(300)连接；馈源中心喇叭(402)，其通过所述宽带信号通道(4011)与所述高频接收组件(300)连接，用于发射接收到的所述宽带成像信号和接收对应的宽带回波信号；边缘四路喇叭(403)，其通过所述和差网络(4012)与所述高频接收组件(500)连接，用于发射接收到的所述窄带探测信号和接收对应的窄带回波信号。3.如权利要求2所述的自主探测成像一体化雷达装置，其特征在于，所述高频收发组件(300)包括：宽带环形器(301)，窄带环形器(302)和四通道接收机(303)；所述四通道接收机(303)包含宽带接收通道(3031)，窄带和路通道(3032)、窄带方位通道(3033)和窄带俯仰通道(3034)；所述宽带环形器(301)分别与所述波导转接板(401)的所述宽带信号通道(4011)，所述发射机(200)的宽带信号输出接口，以及所述四通道接收机(303)的宽带接收通道(3031)连接；所述窄带环形器(302)，其分别与所述波导转接板(401)的所述和差网络(4012)的接
口，所述发射机(200)的窄带信号输出接口，以及所述四通道接收机(303)的所述窄带和路通道(3032)连接；所述四通道接收机(303)的所述窄带方位通道(3033)和所述窄带俯仰通道(3044)均与所述和差网络(4012)的接口连接；所述宽带接收通道(3031)还与所述微波源(100)的宽带本振输出接口连接，用于接收所述宽带本振信号；所述窄带和路通道(3032)、所述窄带方位通道(3033)和所述窄带俯仰通道(3034)还均与所述微波源(100)的窄带本振输出接口连接，用于接收所述窄带本振信号；所述宽带环形器(301)用于将从所述宽带输出接口接收到的所述宽带成像信号经过所述宽带信号通道(4011)传输至所述馈源中心喇叭(402)中；所述馈源中心喇叭(402)用于将接收到的所述宽带成像信号向外发射，并接收对应的宽带回波信号；所述宽带环形器(301)还用于将从所述宽带信号通道(4011)反馈的所述宽带回波信号传输至所述宽带接收通道(3031)内；所述宽带接收通道(3031)用于将接收到的所述宽带回波信号与所述宽带本振信号进行去调谐处理，得到中频模拟宽带回波信号，并将所述中频模拟宽带回波信号输入至所述A/D转换模块(500)中；所述窄带环形器(302)用于将接收到的所述窄带探测信号经过所述和差网络(4012)的接口传输至所述边缘四路喇叭(403)中，所述边缘四路喇叭(403)用于将接收到的所述窄带探测信号向外辐射并接收对应的窄带回波信号；所述和差网络(4012)还用于根据接收到的所述窄带回波信号生成和路信号，方位信号和俯仰信号；所述窄带环形器(302)还用于将所述和路信号传输至窄带和路通道(3032)中；所述窄带和路通道(3032)用于将接收到的所述和路信号与所述窄带本振信号进行下变频处理，获得中频模拟和路信号，并将其输入至所述A/D转换模块(500)中；所述窄带方位通道(3033)用于接收所述方位信号，并将所述方位信号与接收到的所述窄带本振信号进行所述下变频处理，获得对应的中频模拟方位信号，并将所述中频模拟方位信号输入至所述A/D转换模块(500)中；所述窄带俯仰通道(3034)用于接收所述俯仰信号，并将所述俯仰信号与接收到的所述窄带本振信号进行所述下变频处理，获得对应的中频模拟俯仰信号，还将所述中频模拟俯仰信号输入至所述A/D转换模块(500)中。4.如权利要求3所述的自主探测成像一体化雷达装置，其特征在于，所述A/D转换模块(500)包括：第一A/D转换器(501)，其分别与所述宽带接收通道(3031)和所述逆合成孔径雷达ISAR二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：高媛，江利中，李鸿志，李雁斌，李鸣，魏颖，高林星，
申请(专利权)人：上海无线电设备研究所，
类型：发明
国别省市：