【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机反制处理，具体涉及一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统、方法及平台。
技术介绍
1、现随着无人机技术的快速发展，无人机的应用已经广泛地应用到了民用、军事等各领域，随之也带来了无人机飞行安全的压力。为了解决无人机安全飞行方面的问题，现已开始研究无人机反制系统，而反无人机雷达是人机反制系统的一个重要组成部分。反无人机雷达可为反无人机系统提供空中目标的方位、距离、高度和类别属性等综合情报信息，与无人机反制设备协同工作。
2、然而现目前，传统反无人机雷达体积大、价格贵，在城市复杂环境下，不利于多点位组网部署。
3、因此，针对以上的技术问题缺陷，急需设计和开发一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统、方法及平台。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术存在的不足及困难，本专利技术提供一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统、方法及平台，以实现反无人机雷达体积小、重量轻和接口简单的效果。
2、本专利技术的第一目的在于提供一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统；本专利技术的第二目的在于提供一种基于毫米波雷达的反无人机探测方法；本专利技术的第三目的在于提供一种基于毫米波雷达的反无人机探测平台。
3、本专利技术的第一目的是这样实现的：所述系统包括用于发射信号或接收反射信号的信号收发单元；以及用于处理信号及处理与信号相应数据的数字信号处理单元；所述数字信号处理单元包括用于处理目标反射信号的第一处理单元；以及用于处理目标信号数据的第二处理单元，其中
4、所述系统还包括用于获取目标信息并实时可视化展示目标信息的数据可视化展示单元，其中，所述目标信息为经第二处理单元处理生成且与无人机探测目标相应的情报数据。
5、进一步地，所述信号收发单元还设置有用于产生调频连续波信号，并根据所述调频连续波信号合成相应形状及指向发射波束的信号产生发射单元；以及用于接收目标反射信号的信号接收单元，其中，所述目标反射信号是由信号产生发射单元发射出去并从无人机探测目标反射回来的信号。
6、进一步地，所述信号产生发射单元中设置有用于放大处理信号的第一处理模块；以及用于将辐射信号合成所需形状和指向发射波束的合成处理模块；
7、所述信号接收单元中设置有用于放大处理信号的第二处理模块；以及用于将信号进行混频及滤波处理的混频滤波模块。
8、进一步地，所述第一处理单元中设置有用于对回波信号进行距离维和速度维fft处理，并生成相对应每个距离及速度单元iq数据的第一生成模块；以及用于结合泰勒分布幅度加权系数，生成不同指向接收波束的第二生成模块；用于抑制固定杂波以及抑制慢动杂波的杂波抑制模块；用于实现自适应cfar检测的检测模块；
9、所述第一处理单元中还设置有用于提取被检测目标微多普勒特征，并根据无人机螺旋桨转速特征和目标物扇动特征区别，实现对无人机和目标识别的目标物识别模块；以及用于测量俯仰角角度及方位角角度的角度测量模块；用于对天线旋转造成目标方位角误差进行纠偏的方位纠偏模块。
10、进一步地，所述第二处理单元中设置有用于根据原始点迹特征参数，进行点迹等级质量划分，并根据扇区单元点迹密度，动态调整点迹初始过滤门限，抑制大量点迹进入下一级跟踪处理模块的点迹过滤处理模块；
11、用于对目标点迹提取，并结合原始点迹特征参数进行多维融合处理，提取目标融合后点迹位置的点迹融合处理模块；以及用于接收点迹融合处理模块输出的融合点迹，并根据目标点迹信息，通过多周期目标关联形成航迹，对航迹进行管理，同时输出航迹至显示单元的航迹处理模块。
12、进一步地，所述原始点迹特征参数包括点迹回波个数、幅度、方位宽度、距离宽度、调制特性和多普勒速度。
13、进一步地，所述信号收发单元中设置的发射天线和接收天线都为波导缝隙天线；所述发射天线采用2*24单元布置；所述接收天线采用1*24单元布置；
14、所述信号收发单元包括至少级联4片毫米波雷达芯片，所述至少4片毫米波雷达芯片组成16个发射通道和16个接收通道；
15、所述毫米波雷达芯片完成射频处理并经a/d后，将adc数据按传输协议送至数字信号处理单元，其中，所述毫米波雷达芯片型号为cal77s344-ae；
16、所述数字信号处理单元采用的芯片型号为tms320c6678。
17、本专利技术的第二目的是这样实现的：所述方法应用于所述的反无人机探测系统；所述方法包括如下步骤：
18、实时产生调频连续波信号，并根据所述调频连续波信号合成相应形状及指向发射波束；并接收与发射波束相对应且于无人机探测目标反射回来的信号；
19、处理所述反射回来信号，并生成与所述反射回来信号相对应的目标信号数据；
20、获取并处理反射回来信号相对应的目标信号数据，并生成与目标信号数据相对应的且与无人机探测目标相应的情报数据；
21、可视化展示所述情报数据。
22、进一步地，所述处理所述反射回来信号，并生成与所述反射回来信号相对应的目标信号数据，还包括：
23、对反射回来的信号进行距离维和速度维fft处理，并生成相对应每个距离及速度单元iq数据；
24、结合泰勒分布幅度加权系数，生成不同指向接收波束，并分别抑制处理固定杂波以及慢动杂波；
25、于相应杂波图中提取当前方位、当前检测单元的杂波功率；并根据当前检测单元的杂波强弱选择不同的处理结构；同时选择不同cfar处理方式，实时对滤波自适应恒虚警检测处理；
26、提取被检测目标微多普勒特征，并根据无人机螺旋桨转速特征和目标物扇动特征区别，实现对无人机和目标识别；
27、采用music超分辨测角方式，获得目标所在的距离和多普勒速度，并提取被检测目标所在的距离，结合music算法生成俯仰角角度数据和方位角角度数据；
28、所述获取并处理反射回来信号相对应的目标信号数据，并生成与目标信号数据相对应的且与无人机探测目标相应的情报数据，还包括：
29、根据原始点迹特征参数，进行点迹等级质量划分，并根据扇区单元点迹密度，动态调整点迹初始过滤门限，抑制大量点迹进入下一级跟踪处理模块；
30、对目标点迹提取，并结合原始点迹特征参数进行多维融合处理，提取目标融合后点迹位置；
31、接收点迹融合处理模块输出的融合点迹，并根据目标点迹信息，通过多周期目标关联形成航迹，对航迹进行管理，同时输出航迹至显示单元，并可视化展示。
32、本专利技术的第三目的是这样实现的：包括处理器、存储器以及基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序；其中在所述的处理器执行所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序，所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序被存储在所述存储器中，所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序，实现所述的基于毫米波雷达的反本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述系统包括用于发射信号或接收反射信号的信号收发单元；以及用于处理信号及处理与信号相应数据的数字信号处理单元；所述数字信号处理单元包括用于处理目标反射信号的第一处理单元；以及用于处理目标信号数据的第二处理单元，其中，所述目标信号数据为经第一处理单元处理生成的信号数据；
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述信号收发单元还设置有用于产生调频连续波信号，并根据所述调频连续波信号合成相应形状及指向发射波束的信号产生发射单元；以及用于接收目标反射信号的信号接收单元，其中，所述目标反射信号是由信号产生发射单元发射出去并从无人机探测目标反射回来的信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述信号产生发射单元中设置有用于放大处理信号的第一处理模块；以及用于将辐射信号合成所需形状和指向发射波束的合成处理模块；
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述第一处理单元中设置有用于对回波信号进行距离
5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述第二处理单元中设置有用于根据原始点迹特征参数，进行点迹等级质量划分，并根据扇区单元点迹密度，动态调整点迹初始过滤门限，抑制大量点迹进入下一级跟踪处理模块的点迹过滤处理模块；
6.根据权利要求5所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述原始点迹特征参数包括点迹回波个数、幅度、方位宽度、距离宽度、调制特性和多普勒速度。
7.根据权利要求1或2所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述信号收发单元中设置的发射天线和接收天线都为波导缝隙天线；所述发射天线采用2*24单元布置；所述接收天线采用1*24单元布置；
8.一种基于毫米波雷达的反无人机探测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-7任一项所述的反无人机探测系统；所述方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测方法，其特征在于，所述处理所述反射回来信号，并生成与所述反射回来信号相对应的目标信号数据，还包括：
10.一种基于毫米波雷达的反无人机探测平台，其特征在于，包括处理器、存储器以及基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序；其中，在所述的处理器执行所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序，所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序被存储在所述存储器中，所述的基于毫米波雷达的反无人机探测平台控制程序，实现如权利要求8至9中任一项所述的基于毫米波雷达的反无人机探测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述系统包括用于发射信号或接收反射信号的信号收发单元；以及用于处理信号及处理与信号相应数据的数字信号处理单元；所述数字信号处理单元包括用于处理目标反射信号的第一处理单元；以及用于处理目标信号数据的第二处理单元，其中，所述目标信号数据为经第一处理单元处理生成的信号数据；
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述信号收发单元还设置有用于产生调频连续波信号，并根据所述调频连续波信号合成相应形状及指向发射波束的信号产生发射单元；以及用于接收目标反射信号的信号接收单元，其中，所述目标反射信号是由信号产生发射单元发射出去并从无人机探测目标反射回来的信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述信号产生发射单元中设置有用于放大处理信号的第一处理模块；以及用于将辐射信号合成所需形状和指向发射波束的合成处理模块；
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测系统，其特征在于，所述第一处理单元中设置有用于对回波信号进行距离维和速度维fft处理，并生成相对应每个距离及速度单元iq数据的第一生成模块；以及用于结合泰勒分布幅度加权系数，生成不同指向接收波束的第二生成模块；用于抑制固定杂波以及抑制慢动杂波的杂波抑制模块；用于实现自适应cfar检测的检测模块；
5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的反无人机探测...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈承文，周珂，谭红，
申请(专利权)人：深圳承泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。