[发明专利]多目标测控地面站系统

说明书

多目标测控地面站系统，包括相控阵天线分系统、接收解调分系统、数据处理及监控分系统。相控阵天线分系统包括：天馈模块，包括平面阵天线与补盲线阵天线；数字采集模块，对多路射频信号进行功分、滤波、放大、下变频、AD采集数字化；数字波束合成模块，接收多路数字化的目标信号并进行数字波束成形，每个目标对应形成1个数字波束信号；接收解调分系统包括多个接收解调模块，对多个数字波束信号接收、解调；数据处理及监控分系统，对系统中的其他设备进行统一网络授时、实时监控。满足多个大空域航空飞行器及远距离航天飞行目标的测控需求，解决多个目标位于不同距离时的交调互调干扰以及ENOB压缩问题，提高授时精度，提高系统集成性。

技术领域

本发明属于通信领域，涉及多目标遥测/测控，尤其与一种多目标测控地面站系统相关。

背景技术

武器装备的快速发展以及试验任务实战化要求的提高，传统的单机单发打靶试验向多机协同编队、多发对抗试验任务转变，对遥测系统的同时多目标跟踪能力的要求有着日益迫切的需要。飞行试验所使用的遥测系统是一个大空域、宽带无线传输系统，对链路增益有着较高的要求，同时机载、弹载发射系统由于受发射功率和天线口径的限制，其等效辐射功率限定在较小的范围，因此链路增益的提升主要依赖于地面站接收天线等效口径的提升。

传统遥测地面站天伺馈分系统采用机械跟踪的抛物面天线，通过增大抛物面面积提高接收增益，满足远距离高带宽遥测接收需求，但受限于机械跟踪体制，一个遥测地面站只能跟踪接收一个目标的遥测信息。全向阵列天线要提高增益，天线面积和馈元数量将成倍增加，工程上很难实现高增益天线，应用范围受到极大限制。

CN104459687A公开了一种基于平板自跟踪天线的多目标车载测控系统，该系统采用平板天线，通过一个平板天线去对应一个目标，属于机械跟踪模式，需要对应设置多个平板才能实现多目标跟踪，在本质上是将多个传统机械跟踪天线集成到一底盘上实现多目标跟踪，并没有达到单个天线同时跟踪、接收多个目标遥测信号的要求。在这种条件下，受物理尺寸和重量限制，在同样的底盘上随着安装的天线数量的增加，天线的尺寸必然降低，结果是天线增益随着天线个数的增加呈2的幂次方下降。

要实现多目标遥测跟踪，测控地面站天伺馈分系统只能选择相控阵体制。但纯数字相控阵或纯模拟相控阵不能解决由于多个目标位于不同距离时的交调互调干扰以及ENOB压缩问题，且随着目标数的增加，成本、功耗、体积将大幅提高，无法满足实际工程应用需求。同时，由于单个地面站需要同时跟踪多个目标且保持可靠数据传输，系统中的其它分系统均需要针对多目标应用进行优化改造。且现有遥测方式由于采用IRIG-B码授时，存在随设备数量增加而大幅增加电缆连接数量和网络高精度授时的问题。

发明内容

针对上述相关现有技术的不足与缺陷，本发明提供一种多目标测控地面站系统，同时满足大空域多个航空飞行器及远距离航天飞行目标的测控需求，解决多个目标位于不同距离时的交调互调干扰以及ENOB压缩问题，提高授时精度，并提高系统集成性，以及架设、撤收、工作模式切换和运输等便捷性。

为了实现上述目的，本发明拟采用以下技术方案：

多目标测控地面站系统，包括相控阵天线分系统、接收解调分系统、数据处理及监控分系统，其特征在于：

相控阵天线分系统，包括：

天馈模块，包括多个数模混合的平面阵天线，以及与平面阵天线配合使用的补盲线阵天线，用于接收俯仰0°~90°空域范围的空间信号，输出多路射频信号；

数字采集模块，用于对多路射频信号进行功分、滤波、放大，得到多个目标频段信道，每个信道根据目标信号大小设置不同的信号放大增益，然后进行AD采集数字化后通过光纤输出；及

数字波束合成模块，用于接收多路数字化的目标信号并进行数字波束成形，每个目标对应形成1个数字波束信号后输出；