机载分布式SAR外场试验系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种机载分布式SAR外场试验系统及方法，包括发射机机载系统、接收机机载系统、随动平台、地面应用系统；发射机机载系统与接收机机载系统分别与地面应用系统通信连接，发射机机载系统与接收机机载系统通信连接；随动平台与发射机机载系统与接收机机载系统机械连接等；本发明专利技术为分布式SAR成像系统探测识别定位应用提供了有效的系统级验证方案，可以用于指导外场挂飞试验，验证分布式SAR实时成像、时频同步、空间构型、目标检测识别定位等关键技术，并基于此开展后期分布式SAR工程化研制工作。

【技术实现步骤摘要】
机载分布式SAR外场试验系统及方法
本专利技术涉及分布式SAR成像系统探测识别定位应用验证领域，更为具体的，涉及一种机载分布式SAR外场试验系统及方法。
技术介绍
分布式SAR相比于传统的单基SAR优势明显，这种体制可应用于飞机编队和卫星编队，可以实现高分辨率成像探测、动目标检测识别以及高程地图测量等任务，具有全天候、抗干扰能力强等天然优势，在军用和民用都将有广泛的应用。目前分布式SAR处于工程验证阶段，现有的外场挂飞试验主要以单基SAR和双基SAR成像算法验证为主。电子科技大学、北京理工大学、航天科工2院35所等单位针对双基SAR开展了机载挂飞和地面跑车等试验，成功获得了SAR图像，取得了一定成果，但在分布式SAR成像系统探测识别定位应用验证方面缺乏有效的系统级验证手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种机载分布式SAR外场试验系统，可以用于指导外场挂飞试验，验证分布式SAR实时成像、时频同步、空间构型、目标检测识别定位等关键技术，并基于此开展后期分布式SAR工程化研制工作。本专利技术的目的是通过以下方案实现的：一种机载分布式SAR外场试验系统，包括发射机机载系统、接收机机载系统、随动平台、地面应用系统；发射机机载系统与接收机机载系统分别与地面应用系统通信连接，发射机机载系统与接收机机载系统通信连接；随动平台与发射机机载系统与接收机机载系统机械连接；所述发射机机载系统包括发射机处理机、发射机数传基带、发射机数传功放、发射机前端GPS天线和发射机随动GPS天线，发射机处理机与发射机数传基带连接，发射机数传基带与发射机数传功放连接，发射机数传功放分别与发射机前端GPS天线、发射机随动GPS天线连接；所述接收机机载系统包括接收机处理机、接收机数传基带、接收机数传功放、接收机随动GPS天线和接收机前端GPS天线，接收机处理机与接收机数传基带连接，接收机数传基带与接收机数传功放连接，接收机数传功放分别与接收机随动GPS天线、接收机前端GPS天线连接；所述随动平台包括相控阵前端和惯导设备，所述随动平台通过机械挂件工装分别与发射机机载系统和接收机机载系统连接；惯导设备与相控阵前端连接；所述地面应用系统包括上位机软件、抗干扰处理机、目标识别定位处理机、地面数传基带、地面数传功放；所述上位机软件与抗干扰处理机通信连接，抗干扰处理机与目标识别定位处理机通信连接，目标识别定位处理机与地面数传基带连接，地面数传基带与地面数传功放连接。进一步地，所述发射机机载系统包括发射机电源、发射机配电盒和发射机水冷装置；所述接收机机载系统包括接收机电源、接收机配电盒和接收机水冷装置；所述电源用于提供20V-32V的电力需求，所述配电盒用于提供转电功能，所述水冷装置用于给相控阵前端散热降温。一种机载分布式SAR外场试验方法，包括：步骤1，在发射机机载系统、接收机机载系统分别安装数传天线，在发射机机载系统、接收机机载系统分别安装随动GPS天线、前端GPS天线，在发射机机载系统、接收机机载系统分别安装电源、配电盒、数传基带、数传功放、处理机，在随动平台安装相控阵前端和惯导设备；步骤2，在地面机场双基或多基成像系统开机，完成自检及时频同步后进行惯导地面标定；步骤3，两架或多架飞机起飞后，按成像构型设计，以预定航迹规划飞行，同时进入导航点；步骤4，飞机进入导航点后，发射机机载系统对目标成像区域发射电磁波，接收机机载系统通过数据链获取发射机机载系统的位置、姿态和波束指向信息，接收机机载系统根据自身的位置、姿态信息计算出目标区域的相对位置关系，从而调整接收天线的波束指向，达到空间同步，并根据目标区域的回波信息进行成像处理、采集存储回波数据；接收机机载系统通过数据链将实时成像结果发送到地面上位机软件显示；步骤5，地面系统接收到SAR图像数据后，在上位机软件上实时显示目标区域的SAR图像信息，通过图像分辨率信息验证实时成像、时频同步和空间构型，其中抗干扰处理机对同一目标区域多个视角的SAR图像进行干扰对消，并将对消结果进行目标匹配识别和定位，最后将识别和定位结果反馈给上位机软件显示，验证抗干扰和识别定位。进一步地，在步骤1中，在发射机机载系统、接收机机载系统的机背和机腹分别安装一根数传天线，在发射机机载系统、接收机机载系统的机背分别安装随动GPS天线、前端GPS天线，在发射机机载系统、接收机机载系统的机舱的内部分别安装电源、配电盒、数传基带、数传功放、处理机。进一步地，包括飞机返航步骤，在步骤3后，两架或多架飞机同时出导航点，发射机机载系统停止发射电磁波，接收机机载系统停止回波采集。进一步地，地面系统包括抗干扰处理机，抗干扰处理机用于对同一目标区域多个视角的SAR图像进行干扰对消，并将对消结果进行目标匹配识别和定位。本专利技术的有益效果是：本专利技术为分布式SAR成像系统探测识别定位应用提供了有效的系统级验证方案，可以用于指导外场挂飞试验，验证分布式SAR实时成像、时频同步、空间构型、目标检测识别定位等关键技术，并基于此开展后期分布式SAR工程化研制工作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的数据流向示意图；图3为本专利技术机载分布式SAR外场试验构型示意图；图4为本专利技术的方法步骤流程图。具体实施方式本说明书中所有实施例公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图)，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合或替换。如图1～4所示，一种机载分布式SAR外场试验系统，包括发射机机载系统、接收机机载系统、随动平台、地面应用系统；发射机机载系统与接收机机载系统分别与地面应用系统通信连接，发射机机载系统与接收机机载系统通信连接；随动平台与发射机机载系统与接收机机载系统机械连接；发射机机载系统包括发射机处理机、发射机数传基带、发射机数传功放、发射机前端GPS天线和发射机随动GPS天线，发射机处理机与发射机数传基带连接，发射机数传基带与发射机数传功放连接，发射机数传功放分别与发射机前端GPS天线、发射机随动GPS天线连接；接收机机载系统包括接收机处理机、接收机数传基带、接收机数传功放、接收机随动GPS天线和接收机前端GPS天线，接收机处理机与接收机数传基带连接，接收机数传基带与接收机数传功放连接，接收机数传功放分别与接收机随动GPS天线、接收机前端GPS天线连接；随动平台包括相控阵前端和惯导设备，随动平台通过机械挂件工装分别与发射机机载系统和接收机机载系统连接；惯导设备与相控阵前端连接；地面应用系统包括上位机软件、抗干扰处理机、目标识别定位处理机、地面数传基带、地面数传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载分布式SAR外场试验系统，其特征在于，包括发射机机载系统、接收机机载系统、随动平台、地面应用系统；发射机机载系统与接收机机载系统分别与地面应用系统通信连接，发射机机载系统与接收机机载系统通信连接；随动平台与发射机机载系统与接收机机载系统机械连接；/n所述发射机机载系统包括发射机处理机、发射机数传基带、发射机数传功放、发射机前端GPS天线和发射机随动GPS天线，发射机处理机与发射机数传基带连接，发射机数传基带与发射机数传功放连接，发射机数传功放分别与发射机前端GPS天线、发射机随动GPS天线连接；/n所述接收机机载系统包括接收机处理机、接收机数传基带、接收机数传功放、接收机随动GPS天线和接收机前端GPS天线，接收机处理机与接收机数传基带连接，接收机数传基带与接收机数传功放连接，接收机数传功放分别与接收机随动GPS天线、接收机前端GPS天线连接；/n所述随动平台包括相控阵前端和惯导设备，所述随动平台通过机械挂件工装分别与发射机机载系统和接收机机载系统连接；惯导设备与相控阵前端连接；/n所述地面应用系统包括上位机软件、抗干扰处理机、目标识别定位处理机、地面数传基带、地面数传功放；所述上位机软件与抗干扰处理机通信连接，抗干扰处理机与目标识别定位处理机通信连接，目标识别定位处理机与地面数传基带连接，地面数传基带与地面数传功放连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机载分布式SAR外场试验系统，其特征在于，包括发射机机载系统、接收机机载系统、随动平台、地面应用系统；发射机机载系统与接收机机载系统分别与地面应用系统通信连接，发射机机载系统与接收机机载系统通信连接；随动平台与发射机机载系统与接收机机载系统机械连接；
所述发射机机载系统包括发射机处理机、发射机数传基带、发射机数传功放、发射机前端GPS天线和发射机随动GPS天线，发射机处理机与发射机数传基带连接，发射机数传基带与发射机数传功放连接，发射机数传功放分别与发射机前端GPS天线、发射机随动GPS天线连接；
所述接收机机载系统包括接收机处理机、接收机数传基带、接收机数传功放、接收机随动GPS天线和接收机前端GPS天线，接收机处理机与接收机数传基带连接，接收机数传基带与接收机数传功放连接，接收机数传功放分别与接收机随动GPS天线、接收机前端GPS天线连接；
所述随动平台包括相控阵前端和惯导设备，所述随动平台通过机械挂件工装分别与发射机机载系统和接收机机载系统连接；惯导设备与相控阵前端连接；
所述地面应用系统包括上位机软件、抗干扰处理机、目标识别定位处理机、地面数传基带、地面数传功放；所述上位机软件与抗干扰处理机通信连接，抗干扰处理机与目标识别定位处理机通信连接，目标识别定位处理机与地面数传基带连接，地面数传基带与地面数传功放连接。


2.根据权利要求1所述的机载分布式SAR外场试验系统，其特征在于，所述发射机机载系统包括发射机电源、发射机配电盒和发射机水冷装置；所述接收机机载系统包括接收机电源、接收机配电盒和接收机水冷装置；所述电源用于提供20V-32V的电力需求，所述配电盒用于提供转电功能，所述水冷装置用于给相控阵前端散热降温。


3.一种机载分布式SAR外场试验方法，其特征在于，包括：
步骤1，在发射机机载系统、接收机机载系统分别安装数传天线，在发射机机载系统、接收机机载系统分别安装随动GPS天线、前端GPS天线，在发射机机载系统、...

【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，刘洋，白明顺，秦建飞，胡奇，蒲季春，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51