[发明专利]面向非共轴微波随动打击系统的标校方法、应用和设备

说明书

本发明公开了一种面向非共轴微波随动打击系统的标校方法、应用和设备，至少包括接收天线、和设置在微波打击设备发射天线上的网络摄像头；通过调整发射天线转台角度，采集最大接收功率判定波束指向，并利用加装在发射天线处的网络摄像头标定波束方向，再利用标定查表的方式实现跟踪设备对打击设备的引导；通过高精度卫星定位设备和倾角仪测量各个设备的空间位置和倾斜角度，再利用坐标转换公式实现探测预警设备对跟踪设备的引导。本发明针对微波发射波束不可见且没有接收反馈、非理想系统带来的各类误差难以准确测定等难点，可有效提升微波随动打击系统的跟瞄流程优化效率和跟踪设备对微波打击设备的引导精度，提升打击精度和系统效能。

技术领域

本发明涉及非共轴微波随动技术领域，尤其涉及属于确定方向和位置线的系统(G01S1/08)。

背景技术

微波随动打击系统是通过将大功率微波能量定向辐射至目标处，通过前门和后门耦合相结合的方式，使目标内部电子设备的线路和元件上感应出远超过其额定值的脉冲电压，使包含有现代半导体器件的电子设备失效，可形成对目标动力、控制等关键系统的电磁干扰、紊乱和毁伤。而微波打击设备发挥作用需要依赖在空间上高度集聚的能量，因此需要保证微波射束与打击目标的实时对准。

微波随动打击系统通常包含了探测预警设备(如预警雷达、频谱侦测设备)、跟踪设备(如光电跟踪仪、跟踪雷达)和微波打击设备。

在大多数应用场景中，探测预警设备的数量较多且分布在多个地点，而跟踪设备的数量较少，很难保证探测预警设备与跟踪设备一对一的同轴关系；而微波打击设备向外辐射大功率微波时会在设备周围产生高强度的复杂电磁环境，如果跟踪设备距离太近容易产生电磁兼容问题，或者选用了较多屏蔽材料造成跟踪设备性能降低，因此将跟踪设备和微波打击设备在空间上隔开是一种相对稳妥的布置方式。总体来说，非共轴的布置方式，即探测预警设备、跟踪设备和微波打击设备分别独立伺服控制，是一种主流的微波随动打击系统布置方式。

微波随动打击系统为了获得更远的作用距离，通常发射天线的增益大，同时也意味着阵面尺寸大、微波射束窄、对瞄准精度的要求高，因此瞄准精度直接决定了系统对目标的打击作用距离。而瞄准精度是各个设备之间通过基线转换和坐标系转换实现引导，以及各自发挥相应作用的最终结果，其中基线转换和坐标系转换的顺利完成需要以系统中各个机电设备的位置、倾斜角、机械和测控等因素带来的误差进行准确标校为前提。

在非共轴微波随动打击系统联动的过程中，主要包括探测预警设备对跟踪设备的引导、跟踪设备对微波打击设备的引导、微波打击设备完成反制这三个步骤。其中，在很多系统中都涉及探测设备对跟踪设备的引导，但也需要针对特定需求做出适当的误差分析和方案选取；由于微波打击设备属于新概念装备且研制的技术门槛较高，因此第二步的相关研究相对较少。在第二步，跟踪设备对微波打击设备引导，的众多环节中，天线的实际指向与测角传感器传递给计算机的测量值保持一致是基本前提。但微波随动打击系统为了获得较远的作用距离，其天线阵面尺寸通常较大，容易产生机械形变进而造成天线的实际指向与测量值不一致，有必要通过实际测量等方式进行标校。

雷达的波束标定方法通常利用角反射器等无源器件对雷达波的反射，或者直接接收信号源经标准增益天线的辐射信号，甚至太阳的辐射作为信标。但无论是哪种方法，雷达对接收信号的处理都是必不可少的一个环节。而对于微波随动打击系统来说，只需要把功率发射出来即可，没有接收信号的功能，尽管雷达的波束标定方法已经相对完善，却无法直接应用于微波随动打击系统。

在完成波束标定的前提下，工程实践表明，当系统处于非理想状态下(例如：跟踪设备和微波打击设备安装在非理想刚性平台、伺服机构包含齿轮误差、中控计算机采用非实时操作系统等因素的影响下)，对基线转换和坐标系转换过程采取经纬度和倾斜角测量并进行理论计算的方式进行，微波随动打击系统的作用效能会受到显著影响，有必要对标校过程实施改进。

发明内容