[发明专利]一种光电一体的星载可展开探测装置

说明书

本发明公开了一种基于光电特征识别的星载探测装置，其包括一对展开天线(1)、卫星本体(2)、宽频带馈源(3)和伸缩桁架(4)，该卫星本体其内装有后置焦面光学组件和二镜透镜组件；该伸缩桁架采用四边形拉索驱动结构，且顶端与卫星本体刚性连接，底端设有薄膜二元光学反射镜组件(5)；该宽频带馈源对称分布在四边形拉索驱动伸缩桁架的两侧；该一对展开天线对称分布在卫星本体的两端，其方向与宽频带馈源相对；该薄膜二元光学反射镜组件与宽频带馈源共口径。本发明充分结合光学探测和电磁波探测之间的优势，覆盖范围广，天线增益较高，且结构紧凑，能利用有限的探测识别资源，实现系统最大化探测识别的能力，可用于空间探测识别系统。

技术领域

本发明属于天线技术领域，具体涉及一种星载可展开探测装置，可用于空间探测识别系统，对空间目标进行探测、特征描述与识别。

背景技术

近些年，空间资源的重要性已日益突显，全球空间优势竞争激烈，而空间态势感知作为开展各种空间活动的基本能力，引起了人们高度关注。

空间目标探测与识别是指搜索、发现、跟踪，对空间目标和事件进行监视，辨别空间目标，识别空间目标的类别等。其主要作用是支持飞行安全并支持空间控制任务，为作战中心构建通用作战图提供数据支持。因此，空间目标探测与识别是空间态势感知的数据来源，是获取未来空间优势的重要保证，已成为优先发展领域。

空间目标探测一般利用物体能辐射、反射电磁波的特性,通过可见光、红外、多光谱、微波和声波等遥感器,从高空或远距离感受来自目标物的电磁波信息,经光学、电子技术处理成为图像或数据,以揭示目标的性质和状态,从中获取信息。光学系统作为一种重要的空间探测手段，被喻于太空中的“眼睛”，它是利用目标的光谱辐射特征进行探测，获取信息。而雷达系统是一种主动探测设备，通过主动发射电磁波，接收目标回波信号进行监测和识别。

由于光学系统通常存在观测视场小、不能全天候工作的缺陷，需要通过雷达探测的配合，提高探测识别能力。雷达系统可以弥补光学系统的不足，其独特的穿透侦察能力，对于夜间和全天候监视非常有用。雷达系统可以全天时、全天候工作。雷达系统提供光学系统跟踪所需的指向数据，而光学系统主要完成对空间目标的跟踪、精确定位与识别。但传统的卫星通常只配备一种探测系统，无法在时空约束下同时实现信息的“视听”能力，缺乏对于隐蔽目标、隐身目标的识别能力。随着空间目标探测尺寸的要求不断缩小，国外越来越重视空间目标探测识别的高分辨率与实时性，通过发展高频雷达探测、大面阵CCD探测等关键技术来提升探测性能。同时，国外空间目标探测与识别系统也充分结合光学探测、雷达探测与激光探测的优势，提供更准确多样的跟踪、精确定位与识别信息，提高观测时长与观测实时性。此外，美国还建立了高低轨互补的天基设备，充分发挥独特的轨道优势，实现抵近侦察观测、增加跟踪凝视时间，在最佳位置获取目标的高清图像，进一步提高空间目标的分辨率，根据不同的需求调整天基设备的轨道位置对特定目标进行探测与识别。单一的雷达系统或光学系统通常难以实现全域目标多维感知和实时跟踪，国外在系统空间分辨率进一步提升的基础上，还在继续发展不间断连续观测与实时观测能力，提升空间目标识别能力，以满足保障空间安全的更高要求。目前俄罗斯已经具有雷达光学结合探测识别的树冠系统，其他国家也都在发展高频雷达和大口径大面阵光学探测识别设备，研究雷达与激光、光学相结合的探测识别技术等。

目前，我国的地基、空基和天基探测系统都得到了快速发展，但是，地基系统受制于时空约束，探测距离、视角有限；空基预警系统依赖于空中优势，探测能力和范围受到制约；尽管我国天基系统卫星资源已达170余颗，但仍存在观测波段单一和机动能力的不足。

借鉴国外空间目标探测与识别系统的发展趋势，结合雷达系统和光学系统的优势，利用有限的探测识别资源，最大化探测识别系统的能力，建立我国雷达和光学相配合的空间目标探测与识别系统是发展空间探测技术的可行性方案之一。

发明内容