[发明专利]多星超近距离跟飞的天基雷达系统

说明书

本发明公开了一种多星超近距离跟飞的天基雷达系统，其由卫星星体、天基雷达天线、高精度星间测量系统、超近距离跟飞控制系统、高精度平面度测量系统、大数据量传输系统组成；卫星星体由卫星结构、姿控、热控、电源、等分系统组成，为雷达天线的工作提供保障条件。本发明通过发射多颗小面积雷达天线卫星，在轨形成超近距离跟飞，保证各天线之间的距离和平面度。

技术领域

本发明涉及一种雷达系统，特别是涉及一种多星超近距离跟飞的天基雷达系统。

背景技术

为了实现对中小型运动目标的探测，根据雷达方程，天基雷达需要上百甚至上千平米面积的天线，天线方位向尺寸为上百米，所需功率高达几十到上百千瓦，考虑到受限于运载包络和重量的约束，单颗卫星难以实现；因此提出了多星超近距离跟飞的天基雷达系统。

通过发射多颗小面积雷达天线卫星，在轨形成超近距离跟飞，保证各天线之间的距离和平面度，等效于上百或上千平方米雷达天线；该系统单星方案简单一致，在轨应用较为灵活，在单星出现故障的情况下，其他卫星依然可以组成系统工作，有效提高系统的可靠性和冗余性，同时单星天线尺寸较小，有效解决长尺寸天线带来的大惯量柔性控制问题。

目前国内外有针对小尺度绕飞的天基系统，未发现公开发表的多星超近距离跟飞的天基雷达系统的报告，也未收集到类似的资料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多星超近距离跟飞的天基雷达系统，其适用于天基超大面积超长尺寸的雷达卫星系统，用来解决单颗卫星无法承载超大面积超长尺寸雷达天线的问题，降低系统的实现难度，提高系统的可靠性和冗余性。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多星超近距离跟飞的天基雷达系统，其特征在于，其由卫星星体、天基雷达天线、高精度星间测量系统、超近距离跟飞控制系统、高精度平面度测量系统、大数据量传输系统组成；卫星星体由卫星结构、姿控、热控、电源分系统组成，为雷达天线的工作提供保障条件；天基雷达天线由多块天基雷达天线板和展开机构组成，用于发射波束和接收目标回波；高精度星间测量系统由高精度激光星间测量发射和接收设备组成，用于测量相邻两颗卫星的相对位置和相对姿态；超近距离跟飞控制系统由高精度小推力设备组成，用于雷达工作时卫星间相对位置的精确控制，以及平时的星间安全距离维持；高精度平面度测量系统由激光扫描测量设备和安装于天线的靶标组成，用于本星天线平面度和星间天线平面度测量，实现对整个天线平面度的测量；大数据量传输系统由星间激光通信设备组成，用于雷达数据、星间测量、天线平面度测量数据的传输；卫星星体连接天基雷达天线于卫星星体下方；高精度星间测量系统连接高精度平面度测量系统；高精度星间测量系统和高精度平面度测量系统都与天基雷达天线连接并位于天基雷达天线下方；大数据量传输系统连接卫星星体并位于卫星星体上方；超近距离跟飞控制系统连接卫星星体，超近距离跟飞控制系统位于卫星星体左侧偏上的位置。

优选地，所述天基雷达天线尺寸为小尺寸天线。

优选地，所述高精度激光星间测量发射和接收设备同时用于星间的三轴相对位置和三轴相对姿态测量，相对位置测量精度达到毫米以下。

优选地，所述高精度小推力设备不仅用于星间超近距离的高精度相对位置控制，还用于星间安全距离的维持，控制精度达到毫米量级。

优选地，所述激光扫描测量设备通过对本星整个天线平面度和相邻卫星一侧的天线平面度同时测量，并通过转换后获得整个天线的平面度。

优选地，所述星间激光通信设备通过相邻卫星两两接力，将数据传输至定义的中枢卫星，进行数据的综合处理及数据的分发。

本发明的积极进步效果在于：通过发射多颗小面积雷达天线卫星，在轨形成超近距离跟飞，保证各天线之间的距离和平面度；高精度星间测量系统和超近距离跟飞控制系统保证了星间位置的精确，以及平时的星间安全距离维持，在轨应用灵活。

附图说明

图1为本发明中天基雷达卫星的结构示意图。