[发明专利]一种机场场面监视雷达

说明书

技术领域

本发明涉及雷达领域，特别涉及近程对地雷达领域，具体是指通过辐射电磁波，检测处理地面物体反射回来的辐射电磁波，实现信号覆盖范围内所关注目标检测的雷达设备。

背景技术

机场场面监视雷达是机场区域合理规划地面交通管制的一个有效工具，实现机场区域监视和合理规划地面交通的功能，是实现机场低能见度运行的基本条件，在国内外大型机场的运行中得到了广泛的应用。在“先进的场面引导和控制系统”(Advanced-Surface Movement Guidance and Control System-A-SMGCS)中，场面监视雷达的监视功能为其最为核心的功能，也是实现其他功能的前提。

目前国内尚无机场场面监视雷达研制厂家，国内机场安装的场面监视雷达主要来自于丹麦的TERMA公司，法国的THALES公司，西班牙的INDRA公司。这些公司的雷达技术体制较老，具有以下缺点：1发射功率大；2成本和维护成本高昂；3可靠性差，容易受环境影响，容易发生故障。发射机末级功放仍然采用磁控管放大器，其特征是系统结构简单，发射功率大。其缺点是磁控管是自激振荡放大器件，发射信号的初始相位不定，频率稳定度不高，不能实现脉冲相参、MTI、MTD。磁控管放大器的雷达，为实现可靠的目标检测，必须使用大功率辐射电磁波，而辐射峰值功率大，例如占据市场份额最高，国际最有名气的TERMA公司的场面监视雷达，其峰值辐射功率高达25kW。功率过高有以下危害：1对人体健康带来隐患；2产生电磁干扰，干扰其他设备；3维护成本高昂，每隔一段时间磁控管功率不断下降，下降到连飞机都探测不到的时候，就不得不更换；4器件成本高，大功率器件成本都非常高昂，对提供功率的电源系统也要求很高，必须具备高的功率输出。

综上所述，目前急需一种机场场面监视雷达在不降低探测性能的前提下，发射功率越小越好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种机场场面监视雷达，解决现有雷达发射功率大、成本和维护成本高昂、可靠性差、容易受环境影响以及容易发生故障的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种机场场面监视雷达，包括电源系统，以及依次连接的天馈系统、信道收发系统和信号处理系统；

所述天馈系统包括相连接的高增益天线和天馈传感控制系统；

所述信道收发系统包括射频接收机、射频发射机和收发隔离模块；所述射频接收机和射频发射机均与收发隔离模块相连，所述收发隔离模块与高增益天线相连；

所述信号处理系统包括中频信号发生源、中频信号处理模块和CPU板卡；所述中频信号发生源和中频信号处理模块均与CPU板卡相连，所述中频信号发生源与射频发射机相连，中频信号处理模块与射频接收机相连；

所述电源系统包括发射电源、信道收发电源和信号处理电源；所述发射电源与射频发射机相连；所述信道收发电源和信道收发系统相连，所述信号处理电源和信号处理系统相连。

本发明的有益效果是：通过提高天线增益，同时将信道收发系统的射频接收机和射频发射机相互独立，降低了射频发射机的功率；信号处理系统中的中频信号发生源具备脉冲相参、组合长短脉冲、重频可控、脉内调频和扇区消隐功能，中频信号处理模块具备匹配滤波、脉冲压缩、区域消隐和相参积累功能，有效地改善了信噪比，从而降低了发射功率；因此本发明提出的场面监视雷达发射功率低，成本低，维护方便，环境电磁污染小，抗干扰性能好，接收灵敏度高，具有广阔的应用前景。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述天馈传感控制系统包括转台、天馈传感控制模组、电机和控制系统；所述天馈传感控制模组和电机安装在转台内，所述控制系统分别与天馈传感控制模组和电机相连；所述高增益天线包括微波旋转关节，所述收发隔离模块与所述微波旋转关节相连，所述天馈传感控制模组包括编码器、电机温度传感器、润滑油温度传感器、振动传感器和润滑油液位传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是天馈传感控制系统能实时采集和控制天馈系统的状态，及时发现天馈系统存在的状态异常，为设备维护、巡检带来方便，从而提升系统的可靠性。

进一步，所述高增益天线为倒余割平方赋形天线。

采用上述进一步方案的有益效果是：倒余割平方赋形天线在不同的照射角度上天线增益不同，近处的目标，天线照射角度大，偏离中心远增益小，而近处信号强，刚好互相弥补，而倒余割平方赋形天线生产成本与普通天线相差无几，但是可以明显提升系统性能，降低对信道收发系统和信号处理系统的要求。