一种T/R组件失效阈值确定方法、系统、终端及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种T/R组件失效阈值确定方法、系统、终端及存储介质，方法包括：根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系；根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定T/R组件失效阈值；根据故障T/R组件与相控阵阵面中心的距离确定离散度参数，基于离散度参数修正T/R组件失效阈值。本发明专利技术的方法能够对不同型号相控阵雷达以及不同失效情况下的T/R组件失效阈值进行实时计算，给技术人员进行维修时机选择提供理论依据，降低维修成本。降低维修成本。降低维修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种T/R组件失效阈值确定方法、系统、终端及存储介质


[0001]本专利技术属于T/R组件失效
，更具体地，涉及一种T/R组件失效阈值确定方法、系统、终端及存储介质。

技术介绍

[0002]相控阵雷达作为反导预警的重要装备，具有其突出特点，因其天线阵面庞大，T/R组件数量成百上千，甚至上万，且故障时有发生。因此，相控阵雷达天线阵面T/R组件的维修方式选择至关重要，而天线性能参数作为其维修方式选择的重要基础，单个T/R组件失效几乎不影响天线性能，只有当T/R组件失效数量达到一定阈值时才会严重影响天线性能参数，且不同失效位置T/R组件对天线性能的影响程度又不同。因此选取合适的相控阵雷达T/R组件失效阈值计算方法非常重要，可以为维修方案制定提供理论依据。
[0003]目前现有技术中直接以相控阵雷达T/R组件失效数量达到10％为失效阈值，即失效阈值为总T/R组件数量的10％。虽然这种方法具有一定的普适性，但未考虑到不同型号相控阵雷达的差异性，而且总T/R组件数量的10％的阈值选取方法主要依靠主观经验，缺乏理论依据，不够精确。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种T/R组件失效阈值确定方法、系统、终端及存储介质，能够对不同型号相控阵雷达以及不同失效情况下的T/R组件失效阈值进行实时计算，给技术人员进行维修时机选择提供理论依据，降低维修成本。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一方面，提供一种T/R组件失效阈值确定方法，包括：
[0006]根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系；
[0007]根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定T/R组件失效阈值；
[0008]根据故障T/R组件与相控阵阵面中心的距离确定离散度参数，基于离散度参数修正T/R组件失效阈值。
[0009]进一步地，所述根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系，包括：
[0010]根据相控阵天线的方向图确定天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系；
[0011]根据天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系确定增益下降率、最大探测距离下降率的关系。
[0012]进一步地，所述天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系为：
[0013][0014]其中，w2为天线单元的功率与幅度值的平方成正比的比例系数；σ为目标有效反射截面积；G
r
为接收天线功率增益；λ为雷达工作波长；T0为标准噪声温度；K为玻尔兹曼常数；B
r
为接收机带宽；F
r
为接收机噪声系数；(S/N)
min
为最小可检测信噪比；T/R组件的数量为M
×
N个；a
ik
为坐标(i,k)阵元的激励信号幅度值；函数S(i,k)为坐标(i,k)阵元的运行状态。
[0015]进一步地，所述增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系为：
[0016][0017]其中，α
G
为增益下降率；为最大探测距离下降率。
[0018]进一步地，所述根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系，还包括：
[0019]副瓣电平与T/R组件数量的关系为：
[0020]相控阵天线的方向图为：
[0021][0022]其中，天线波束最大指向为相邻天线单元之间沿y轴和z轴的阵内相位差分别为α,β，j为虚部；d1、d2分别为天线阵面行、列方向上的阵元间距；λ为波长；
[0023]将不同T/R组件失效数量和位置代入方向图仿真模拟，得到副瓣电平。
[0024]进一步地，所述根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定T/R组件失效阈值，包括：
[0025]根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定增益下降率T/R组件失效阈值、最大探测距离下降率T/R组件失效阈值和副瓣电平T/R组件失效阈值；
[0026]取增益下降率T/R组件失效阈值、最大探测距离下降率T/R组件失效阈值和副瓣电平T/R组件失效阈值中最小值为T/R组件失效阈值。
[0027]进一步地，所述根据故障T/R组件与相控阵阵面中心的距离确定离散度参数，基于离散度参数修正T/R组件失效阈值，包括：
[0028]对n个T/R组件处于故障状态，分别用A1，A2，A3，
…
，A
n
表示，且各故障T/R组件距离阵面中心的距离分别为d1，d2，d3，
…
，d
n
；将故障T/R组件距离阵面中心的距离平方和S以及各故障T/R组件距离阵面中心距离的方差作为离散度的衡量参数，有
[0029][0030]根据离散度修正T/R组件失效阈值，得到最终的T/R组件失效阈值：
[0031][0032]其中，a、b、c分别为增益下降率T/R组件失效阈值、最大探测距离下降率T/R组件失效阈值和副瓣电平T/R组件失效阈值，S
a
、S
b
分别为单个T/R组件距离阵面中心的距离平方的第一设定值和第二设定值，δ
a
为T/R组件距离阵面中心距离的方差的设定值。
[0033]按照本专利技术的第二方面，提供一种T/R组件失效阈值确定系统，包括：
[0034]第一主模块，用于根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系；
[0035]第二主模块，用于根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定T/R组件失效阈值；
[0036]第三主模块，用于根据故障T/R组件与相控阵阵面中心的距离确定离散度参数，基
于离散度参数修正T/R组件失效阈值。
[0037]按照本专利技术的第三方面，提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器和存储器相互连接；
[0038]所述存储器用于存储计算机程序；
[0039]所述处理器被配置用于在调用所述计算机程序时，执行所述的T/R组件失效阈值确定方法。
[0040]按照本专利技术的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现所述的T/R组件失效阈值确定方法。
[0041]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，包括：根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系；根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系确定T/R组件失效阈值；根据故障T/R组件与相控阵阵面中心的距离确定离散度参数，基于离散度参数修正T/R组件失效阈值。2.根据权利要求1所述的一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，所述根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系，包括：根据相控阵天线的方向图确定天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系；根据天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系确定增益下降率、最大探测距离下降率的关系。3.根据权利要求2所述的一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，所述天线发射功率、增益和最大探测距离与T/R组件数量的关系为：其中，w2为天线单元的功率与幅度值的平方成正比的比例系数；σ为目标有效反射截面积；G
r
为接收天线功率增益；λ为雷达工作波长；T0为标准噪声温度；K为玻尔兹曼常数；B
r
为接收机带宽；F
r
为接收机噪声系数；(S/N)
min
为最小可检测信噪比；T/R组件的数量为M
×
N个；a
ik
为坐标(i,k)阵元的激励信号幅度值；函数S(i,k)为坐标(i,k)阵元的运行状态。4.根据权利要求2所述的一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，所述增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系为：
其中，α
G
为增益下降率；为最大探测距离下降率。5.根据权利要求2所述的一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，所述根据相控阵天线的方向图确定增益下降率、最大探测距离下降率、副瓣电平与T/R组件数量的关系，还包括：根据相控阵天线的方向图确定副瓣电平与T/R组件数量的关系：相控阵天线的方向图为：其中，天线波束最大指向为θ,相邻天线单元之间沿y轴和z轴的阵内相位差分别为α,β；将不同T/R组件失效数量和位置代入方向图仿真模拟，得到副瓣电平。6.根据权利要求1所述的一种T/R组件失效阈值确定方法，其特征在于，所述根据预设增益下降率阈值、最大探测距离下降率阈值、副瓣电平阈值和增益下降率、最大探测距离下降...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟，程东升，盛文，胡冰，刘诗华，向龙，江耀东，宋若愚，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军预警学院，
类型：发明
国别省市：