[发明专利]一种针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标方法及系统有效
申请号: | 201410127563.7 | 申请日: | 2014-03-31 |
公开(公告)号: | CN103901412B | 公开(公告)日: | 2016-11-23 |
发明(设计)人: | 赵飞;郭伟;王彩云;万珺之;刘鹏;蔡朋飞 | 申请(专利权)人: | 中国科学院空间科学与应用研究中心 |
主分类号: | G01S7/40 | 分类号: | G01S7/40 |
代理公司: | 北京法思腾知识产权代理有限公司 11318 | 代理人: | 杨小蓉 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 针对 脉冲 重建 跟踪 有源 定标 方法 系统 | ||
1.一种针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标方法,所述方法包含:
步骤101)将脉冲重建跟踪有源定标器的天线与标准反射圆盘进行对准,且依据天线接收的标准反射圆盘前后两次反射的信号将天线与反射圆盘对准,并记录两次反射信号对应的频率值;步骤102)测量对准的标准反射圆盘与天线参考点之间的距离,基于得到的距离值和频率值获得馈源和天线引入的延迟值和射频通道延迟值;
采用得到的两个延时值对脉冲重建跟踪有源定标器测量的数据进行校正,完成定标;
其中,所述的参考点为:当天线与标准反射圆盘对准时,红外测距仪照射到天线上的位置;
所述对准的具体实现为:使红外测距仪与所述参考点在一个水平面上,即所述红外测距仪到同一水平面的天线的两个边缘的距离相等。
2.根据权利要求1所述的针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标方法,其特征在于,所述步骤101)进一步包含:
步骤101-1)有源定标系统的天线发射信号T照射到标准反射圆盘;
经过标准反射圆盘反射后的第一反射信号R到达有源定标系统的天线后进入脉冲重建跟踪型有源定标器的接收机,同时第一反射信号R被天线反射,得到反射信号RT;反射信号RT到达标准反射圆盘后被再次反射形成第二反射信号RR,第二信号RR同时也被脉冲重建跟踪型有源定标器的接收机接收;
步骤101-2)调整天线的发射功率,使得接收机对接收信号进行傅里叶变换后能够分辨出第一反射信号R和第二反射信号RR的回波信号;
调节反射圆盘和天线的方位及指向,保证发射信号T与第一反射信号R走过的路径与反射信号RT与第二反射信号RR走过的路径的距离相等,完成精确对准。
3.根据权利要求2所述的针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标方法,其特征在于,所述步骤101-2)包含:
步骤101-2-1)变换天线的发射功率,直到在有源定标器的接收机进行FFT变换后得到的频谱上能观察得到第一反射信号R和第二反射信号RR;
步骤101-2-2)对标准反射圆盘进行上下及左右调整,使得第一反射信号R和第二反射信号RR的峰值达到最大;
步骤101-2-3)读取此时第一反射信号R和第二反射信号RR的频率及天线馈源反射信号P2的频率,分别记为:F(P2)、F(P3)和F(P4);
调整标准反射圆盘在竖直方向的倾角,进而保证“F(P3)-F(P2)=F(P4)-F(P3)”,最终保证发射信号T与第一反射信号R走过的路径与反射信号RT与第二反射信号RR走过的路径的距离相等。
4.根据权利要求3所述的针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标方法,其特征在于,采用如下公式计算馈源和天线引入的延迟值:
其中,为标准反射圆盘的第一次反射信号;表示馈源端不匹配连接形成的反射信号;B表示有源定标器系统的chirp带宽,单位KHz;表示与信号对应的回波频率之差,即F(P3)-F(P2),单位KHz;t表示有源定标器系统的chirp时宽,单位s;LR表示标准反射圆盘到天线参考点的距离;C表示光速,单位m/s;
采用如下公式计算射频通道延迟:
其中,表示信号对应的回波频率。
5.一种针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标系统,包含位于脉冲重建跟踪型有源定标器上的天线和接收机,其特征在于,所述系统包含:
标准反射圆盘、红外测距仪和位于脉冲重建跟踪型有源定标器接收机上的信号处理模块;
所述天线用于向标准反射圆盘发射信号;
所述红外测距仪用于:得到有源定标器天线的参考点,用于测量标准反射圆盘到有源定标器的天线参考点的距离;
所述信号处理模块,用于采用如下公式计算馈源和天线引入的延时;
其中,馈源的反射信号对于频率标准反射圆盘的第一反射信号对应频率及标准反射圆盘的第二反射信号对应频率B:有源定标器系统使用的线性调频信号的带宽,t:有源定标器系统使用的线性调频信号的时宽,LR:标准反射圆盘和天线完全对准时,红外测距仪测得的标准反射圆盘到天线参考点的距离。
6.根据权利要求5所述的针对脉冲重建跟踪型有源定标器的定标系统,其特征在于,所述信号处理模块进一步包含:
傅里叶变换模块,用于将接收机接收的信号进行快速傅立叶变换,得到馈源的反射信号频率标准反射圆盘的第一反射信号频率及标准反射圆盘的第二反射信号频率
比较模块,用于比较和是否相等,当两者相等时能够满足对准要求;
数据处理模块,用于根据线性调频体制雷达的测距原理和有源定标器工作方式,将及综合利用,计算出外定标所需要的有源定标器的系统迟ta+tf;
其中,所述的标准反射圆盘是指后项散射系数RCS及面积都已知的圆盘。
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