[发明专利]一种对称三角波X波段体制的低空民用无人机预警雷达

说明书

本发明涉及探测雷达技术领域，具体公开一种对称三角波X波段体制的低空民用无人机预警雷达，雷达发射的电磁波采用雷达调频连续波(FMCW)；所述雷达调频连续波(FMCW)的波形选择对称三角波波形，所述雷达调频连续波(FMCW)选择的工作频段为X波段，频率为9.6GHz～10.3GHz；所述对称三角波波形扫描是双向的。本发明的优点是，采用对称三角波形，对小目标的探测威力比锯齿波波形高出一倍；利用X波段探测无人机，比Ku波段云、雨、雾中云雾衰减小，作用距离大，虚警率低；可以清楚地探测运动速度非常小的目标，甚至可以探测到悬停静止商用无人机。

技术领域

本发明涉及探测雷达技术领域，特别是指一种对称三角波X波段体制的低空民用无人机预警雷达。

背景技术

依据《中华人民共和国民用航空法》，我国针对无人机应用领域的规范运行与安全管理先后颁布了《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》、《通用航空飞行管制条例》、《低空空域使用管理规定(试行)》，但是目前无人机市场管理并不规范，无人机操作员依旧存在侥幸心理，安全事件依旧不断。航空安全的维护与法律制度的执行，需要相应的技术措施来实现。

2015年全球无人机大约销售58.7万架，其中军用无人机约占3％，民用无人机占97％。民用无人机销量中，专业级无人机销量约17.1万架，消费级无人机销量约39.9万架。随着消费级无人机应用规模的扩张，无人机带来的安全问题的热点事件，低空空域管理面临新的挑战。

目前的机场主要装备的雷达设备为以下三种：

机场监视雷达，它的作用距离为100海里，主要是塔台管制员或进近管制员使用。该类型雷达为PD工作体制。

航路监视雷达，设置在航管控制中心或相应的航路点上。它的探测范围在250海里以上，高度可达13000米。该类型雷达为PD工作体制。

机场地面探测雷达，它的功率小，作用距离一般为5km，主要用于特别繁忙机场的地面监控，它可以监控在机场地面上运动的飞机和各种车辆，塔台管制员用来控制地面车辆和起降飞机的地面运行，保证安全。

以上雷达对无人机目标，均无法实现有效探测，具体分析如下：

1、无人机目标的雷达反射极小，比机场上的车辆等设施的反射面积小一个数量级，属于微小目标，传统雷达设备无法对微小目标进行有效探测。

因无人机体积小，电尺寸规模不大，我中心可以采用商用工作站对无人机目标的雷达散射截面积进行电磁数值仿真，分析显示机在不同姿态下该机的RCS保持在0.01～0.5m²。

2、机场无人机预警需求的作用距离在0.5～20km，PD体制的机场雷达能够实现远距离飞行器监视，但存在近距离盲区。

3、目前商用无人机的运动特点非常特殊，运动速度非常小，甚至可以悬停静止，目前的机场雷达主要通过目标速度产生的多普勒频移来探测和识别目标，对静止目标无效。

综述以上原因，开发一种针对无人机RCS小、威胁距离近、运动速度极低等目标特点的雷达设备，是必要的、紧迫的。

发明内容

本发明的目的是提供一种对称三角波X波段体制的低空民用无人机预警雷达，采用FMCW对称三角波波形，工作频段为X波段，可以清楚地探测到无人机等微小目标。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：一种对称三角波X波段体制的低空民用无人机预警雷达，雷达发射的电磁波采用雷达调频连续波(FMCW)；所述雷达调频连续波(FMCW)的波形选择对称三角波波形。

其中，所述雷达调频连续波(FMCW)选择的工作频段为X波段，频率为9.6GHz～10.3GHz。

其中，所述对称三角波波形扫描是双向的。