[发明专利]一种FOD探测雷达系统

说明书

本发明涉及一种FOD探测雷达系统，包括天馈分系统、中频分系统、数字分系统、电源分系统及辅助调试系统；天馈分系统包括天线及收发前端，天线包括天线支架、发射天线和接收天线；中频分系统主要包括发射频综、本振频综和接收机/LFM源，接收机/LFM源为发射频综、本振频综提供同源LFM信号，同时接收收发前端接收链路输出信号变频后输出至信号处理机；数字分系统包括信号处理机及通信接口模块，信号处理机为系统核心组成部分，其连接并接收机场上位计算机系统的控制信息；通信接口模块用于转换信号处理机的信号，进行FOD探测雷达与上位计算机系统的通信。本发明的优点是，其体积小，性能稳定，实用性强，抗干扰能力强。

技术领域

本发明属于电子信息技术类集成电路嵌入式应用产品，具体涉及一种FOD探测雷达系统。

背景技术

FOD是Foreign Object Debris的缩写，泛指可能损伤航空器或系统的某种外来的物质，常称为跑道异物。FOD的种类相当多，如飞机和发动机连接件(螺帽、螺钉、垫圈、保险丝等)、机械工具、飞行物品(钉子、私人证件、钢笔、铅笔等)、野生动物、树叶、石头和沙子、道面材料、木块、塑料或聚乙烯材料、纸制品、运行区的冰碴等等。

FOD的危害非常严重，实验和案例都表明，机场道面上的外来物可以很容易被吸入到发动机，导致发动机失效。碎片也会堆积在机械装置中，影响起落架、襟翼等设备的正常运行。据保守估计，每年全球因FOD造成的直接损失至少在30-40亿美元。FOD不仅会造成巨大的直接损失，还会造成航班延误、中断起飞、关闭跑道等间接损失，间接损失至少为直接损失的4倍。

目前世界上较为典型的FOD检测系统有4个，它们分别是英国开发的Tarsier系统、以色列开发的FODetect系统、新加坡开发的iFerret系统和美国开发的FODFinder系统。综合来看，现有的FOD探测系统主要采用雷达探测技术与视频图像识别技术，在上述的4个系统中，Tarsier系统、FODetect系统、FODFinder系统采用毫米波雷达探测为主、视频图像识别技术为辅的手段来探测FOD；iFerret系统只采用视频图像识别技术进行FOD的探测。基于雷达技术的系统对颜色没有反应，而基于视频图像识别技术的系统能对颜色和光照对比度产生反应。

2008年，FAA的研究人员对以上4个系统分别在4个机场进行了性能测试，对每种技术的探测能力进行了评估。上述4种探测系统为机场提供了一个很宽的性能和价格选择范围，FAA不限制机场应用何种FOD探测技术，机场可以根据飞机的数量及种类、监控区域的数量种类及位置、探测的精度、机场的气候条件等因素来综合确定FOD探测系统的具体性能指标。在我国尚未有关于FOD监测的雷达或视频系统研制成功或投入试用的报道，机场对FOD的监测都是靠人工定时巡视，靠人眼近距离搜寻，这种落后的方法效率低，可靠性差，而且大大占用了宝贵的跑道使用时间，使航班次数被迫减少。因此，研发具有自主知识产权的国产FOD监测系统是我国航空业的当务之急。为了填补国内FOD探测产品的空缺，申请人独立自主研制了本发明应用型产品。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种FOD探测雷达系统，其体积小，性能稳定，实用性强，抗干扰能力强。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种FOD探测雷达系统，包括天馈分系统、中频分系统、数字分系统、电源分系统及辅助调试系统；所述包括天馈分系统设于天线舱，所述中频分系统、数字分系统及电源分系统设于电子舱，所述辅助调试系统设于外部。

一、天馈分系统

主要包括天线组件(包括天线支架)、发射链路、接收链路。其中天线完成毫米波信号的发射和接收，天线支架完成固定和角度调节的功能；发射链路完成输入低频信号的倍频和放大；接收链路完成将天线接收的信号放大、混频、本振倍频功能，最后输出中频信号。

1、天线