[发明专利]用于小目标探测或实时跟踪成像的微波光子雷达实现方法及系统

说明书

本发明给出一种用于小目标探测或实时跟踪成像的微波光子雷达实现方法及系统，系统主要包括发射机、接收机以及控制与数据处理中心，在发射机，采用一连续单频激光器作为整个雷达系统光源，之后利用光电结合高倍频方法产生所需的高频宽带雷达射频信号，在接收机利用从发射机来的光信号作为光本振对雷达回波进行光混频接收，在控制与数据处理中心，对整个雷达系统的工作流程进行控制以及实现对回波信号中目标信息的提取。本发明利用光学高倍频优势可产生超宽带雷达信号，从而可以实现厘米甚至亚厘米量级分辨率，足以通过对目标的成像而识别出目标特征；提出多支路光电转换前端架构，充分发挥出现有电子功率放大器潜能，仅通过支路切换即可满足较低频窄带远程探测功能与高频宽带近程成像功能要求；能同时发挥出电学低频高质量信号优势和光学宽带兼容优势，基于一套系统即可实现对无人机等小飞行目标的远距离探测和近距离实时成像监管。

技术领域

本发明涉及微波光子雷达领域，特别涉及一种用于小目标探测或实时跟踪成像的微波光子雷达实现方法及系统。

背景技术

雷达由于其全天候、全天时先天优势，一直是空域飞行目标的有效监控工具。战斗机、巡航导弹等传统空中目标与雷达的博弈发展方兴未艾，新兴的无人机技术对国防空域安全带来一系列新的挑战，这些无人机技术辅以人工智能技术对空域安全带来很大安全隐患。传统雷达在面对低慢小目标仍无法实现有效的监控，主要有两方面的原因:一是无人机等小飞行目标尺寸较小(米甚至亚米量级)，传统雷达由于带宽限制，难以高分辨率的探测对其行为进行监控；一是该类目标飞行高度较低，雷达对其探测易于受建筑物、树木等杂波源的干扰，基于实时监控的目标特征分析是解决干扰的有效方法。近年来，微波光子技术快速发展，基于该技术产生微波信号具有高频、超宽带先天优势，为该类目标的有效监管提供了解决途径。

国际首台微波光子技术成像雷达由意大利研究小组提出(F.Scotti,F.Laghezza,D.Onori,and A.Bogoni,Field trial of a photonics-based dual-band fullycoherent radar system in a maritime scenario,Iet Radar Sonar Nav 11(3),