[发明专利]一种靶弹装配检测系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达信号检测技术领域，涉及一种靶弹装配检测系统及检测方法。

背景技术

龙伯球作为一种雷达波反射器，在相同尺寸下其有效反射面积为三角形角反射器的30倍，因此常常装配在靶弹头部，用于为防空系统模拟大型目标。

龙伯球是在龙伯透镜局部表面加上金属反射面制成，因此在金属反射面两侧其反射特性是不同的。以140°龙伯球反射器为例，如图1所示，在金属反射面朝向球心的一侧，在140°角度范围内，当天线波束中心对准龙波球时，雷达散射截面积近似为定义该范围内为龙伯球的正向，在该范围之外，雷达散射截面积迅速减小。基于这些特性，为了确保防空雷达系统能够发现并跟踪靶弹所模拟的大型目标，在装配龙伯球时，需要保证龙伯球的正向对准靶弹的头部。

通常，龙伯球产品外表面呈球状，材料为非金属介质，其正面有文字标志，靶档为了保证其飞行气动性能，其头部为非金属鼻椎体，内置龙伯球从单体后部卡口安装时，若操作不慎，很容易造成龙伯球正向偏离弹体头部方向，严重时会彻底装反。因此，为了保证装配后龙伯球的正向对准靶弹的头部方向，需要在龙伯球装配后进行位置检测。

发明内容

本发明的目的是为解决龙伯球在装配靶弹后其正向是否对准靶弹的自动检测问题，提出一种新的靶弹装配检测系统及方法。通过使用本发明能够使龙伯球在弹体内安装时，将正向与反向雷达散射截面的明显差别反映出来，从而检测龙伯球的装配位置是否正确。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种靶弹装配检测系统，包括示波器、PIN调制器、压控振荡器、功率放大器、环形器、检波头、微波暗室和天线。

其中，所述示波器要求内置有方波信号发生器；

所述功率放大器要求其增益大于等于20dBm；

所述环形器要求其2端口和3端口之间的隔离度大于等于22dB；

所述微波暗室结构为立方体，其中，在暗室的一个面上开有一个天线安装口；在天线安装口对称的另一面上开有靶弹头部放置口，其直径要与所测靶弹的最大直径相同。所述天线安装口要与靶弹头部放置口处于同一轴线上，使天线波束中心对准靶弹的轴心。在微波暗室的内壁表面吸附一层吸波材料，吸波材料的材质和厚度要求满足当压控振荡器输出的单频信号频率为2.1G，其正向吸波损耗小于等于35dB。微波暗室带有安装口的截面积尺寸要求不大于3m×3m，同时不小于1m×1m。

其连接关系为：

示波器的方波输出端与PIN调制器的调制信号输入端口相连，压控振荡器与PIN调制器的载波输入端口相连。PIN调制器的输出端同功率放大器的输入端相连，功率放大器的输出端同环形器的1端口相连，环形器的2端口与天线相连，环形器的3端口与检波头相连。检波头的输出端与示波器的信号输入端相连。天线从天线安装口处伸入到微波暗室内。

一种使用上述检测系统对靶弹中龙伯球位置进行检测的方法，包括以下步骤：

首先，将被测靶弹伸入微波暗室的靶弹安放口。然后，启动检测系统，示波器向PIN调制器中输出一个方波。同时，压控振荡器向PIN调制器输入一个单频信号，PIN调制器用方波对该单频信号进行调制，并输出一个调幅信号。

之后，功率放大器对该调幅信号进行放大，从而提高信号的信噪比。经放大后的调幅信号经环形器输入到天线处进行发射。在微波暗室内，由天线发出的调幅波将被测靶弹内的龙伯球反射回来，并被天线接收后，由环形器输入到检波头处进行幅度检测，检测结果输入到示波器进行显示，从而得到反应该被测靶弹中龙伯球位置的示波器输出电平。

随后，查看该示波器输出电平是否在160～195mV范围之内。如果在，则认定龙伯球位置安放正确，即，其正向对准了靶弹头部。如果该电平等于范围临界值或者在上述范围之外，则认为龙伯球位置安放不正确。

有益效果

本发明通过合理设计微波暗室尺寸以及配置各组件的参数，可有效检测出龙伯球在靶弹上的安装位置是否正确。系统体积紧凑、重量轻、成本低，检测性能稳定。

(1)为减小杂波干扰对雷达检测性能的影响，采用小型吸波暗箱，方便拆装，经济实用，吸波效果好；

(2)采用L波段连续波雷达体制，发射机功率要求低，系统模块成本低；

(3)对该体制下的雷达距离方程进行了分析，保证龙波球正面与反面的接收功率之比很大，可以被检测出来。

附图说明

图1为140°龙伯球反射器方向图；

图2为本发明具体实施方式中系统结构组成框图；

图3为本发明具体实施方式中微波暗室结构示意图；

图4为接受功率随距离变化示意图；