[发明专利]一种被动式在线电子密度辨识系统、方法及电子设备

说明书

本发明实施例提供一种被动式在线电子密度辨识系统、方法及电子设备，该系统包括：接收天线、耦合器和辨识接收机；其中，所述接收天线与既有发射天线错位布置在飞行器外壳的内侧，用于接收从发射天线辐射的透射信号；其中，所述耦合器将既有发射通路的信号耦合出来并发送给辨识接收机作为参考信号；其中，所述辨识接收机用于接收参考信号和透射信号，并根据所述参考信号和透射信号计算电子密度信息。本发明的透射信号是既有发射机(如遥测发射机等)经发射天线发出的信号在经过等离子体鞘套后得到的，从接收到的参考信号和透射信号中提取信号幅度、相位等信息变化，用于估计接收天线和发射天线之间区域的电子密度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种被动式在线电子密度辨识系统、方法及电子设备。

背景技术

通信黑障是再入飞行器，如载人飞船等，都会面临的技术难题，正确估计飞行器表面的等离子鞘套对飞行器测控通信体制的选择、目标特性的评估都有很重要的指导意义。而电子密度是等离子鞘套最核心的参数，在线精确估计实际应用意义重大。

现有技术中，电子密度估计方法主要有飞行器平装探针法、微波反射法、地面反演法。平装探针法测量范围只能局限于探针很小的区域；地面反演法只能事后估计且受天气、地面设备标定影响，由于地面站有限和误差环节过多，只能测量某些段落，并且误差无法解耦；微波反射法需要自带辐射源，安装收发天线，对空间的需求较大。

因此，如何更好的实现电子密度测量已经成为业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种被动式在线电子密度辨识系统、方法及电子设备，用以解决上述背景技术中提出的技术问题，或至少部分解决上述背景技术中提出的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种被动式在线电子密度辨识系统，包括：接收天线、耦合器和辨识接收机；

其中，所述接收天线与既有发射天线错位布置在飞行器外壳的内侧，用于接收从发射天线辐射的透射信号；

其中，所述耦合器将既有发射通路的信号耦合出来并发送给辨识接收机作为参考信号；

其中，所述辨识接收机用于接收既有发射机通过有线通道发送的参考信号和通过无线通道发送的透射信号，并根据所述参考信号和透射信号计算电子密度信息。

更具体的，所述辨识接收机具体包括：射频前端模块、中频处理模块和数字处理模块；

其中，所述射频前端模块用于将参考信号和透射信号滤波、放大、并变频至中频，然后将参考信号的中频信号和透射信号的中频信号输出给中频处理模块；

所述中频处理模块用于将参考信号的中频信号和透射信号的中频信号数字化正交下变频至基带，并输出给数字处理模块；

所述数字处理模块用于从参考信号的数字化正交下变频信号恢复出参考信号的瞬时幅度和参考信号的瞬时相位信息，从透射信号的数字化正交下变频信号中恢复出透射信号的瞬时幅度和透射信号的瞬时相位信息；根据参考信号的瞬时幅度、参考信号的瞬时相位信息、透射信号的瞬时幅度和透射信号的瞬时相位信息计算电子密度信息。

更具体的，所述数字处理模块具体用于：

根据参考信号的瞬时幅度和透射信号的瞬时幅度确定信号衰减信息；

根据参考信号的瞬时相位信息和透射信号的瞬时相位信息确定信号相位差信息；

根据所述信号衰减信息确定第一平均电子密度，根据所述信号相位差信息确定第二平均电子密度；

将所述第一平均电子密度和所述第二平均电子密度进行加权平均，得到电子密度信息。

更具体的，所述被动系统还会利用：既有发射机和发射天线；

其中，所述既有发射机用于产生源信号。