一种雷达系统技术方案

本发明专利技术创造属于雷达监测的技术领域，具体涉及了一种雷达系统。本发明专利技术所采用的技术方案是一种雷达系统，包括：多个单阵面雷达和处理核心；其中，多个所述单阵面雷达拼接成一个半球形结构的雷达阵，每个单阵面雷达能够单独工作；处理核心，与各个单阵面雷达连接，所述处理核心用于处理单阵面雷达接收的回波信号，以及控制目标单阵面雷达的工作状态以使所述雷达阵执行边扫描边搜索工作模式或扫描加跟踪工作模式。本申请通过将多个单阵面雷达进行排布，形成一个半球形结构的雷达阵，该雷达阵可以在不使用装配转台的情况下可以实现水平360度覆盖，俯仰

【技术实现步骤摘要】
一种雷达系统


[0001]本专利技术创造属于雷达监测的
，具体涉及了一种雷达系统。

技术介绍

[0002]相控阵雷达即相位控制电子扫描阵列雷达，其快速而精确转换波束的能力使雷达能够在1min内完成全空域的扫描。所谓相控阵雷达是由大量相同的辐射单元组成的雷达阵面，每个辐射单元在相位和幅度上独立受波控和移相器控制，能得到精确可预测的辐射方向图和波束指向。雷达工作时发射机通过馈线网络将功率分配到每个天线单元，通过大量独立的天线单元将能量辐射出去并在空间进行功率合成，形成需要的波束指向。
[0003]二维相控阵雷达采用二维相控阵相扫体制，波束在方位和俯仰均具有波束捷变性，从根本上解决了传统机械扫描雷达的种种先天问题，在相同的孔径与操作波长下，相控阵的反应速度、目标更新速率、多目标追踪能力、分辨率、多功能性、电子反对抗能力等都远优于传统雷达。
[0004]而现在的单阵面二维相控阵雷达的方位、俯仰覆盖范围有限，如果不装配转台很难达到0
°
～360
°
全方位覆盖，俯仰覆盖亦如此。而对单阵面二维相控阵雷达装配转台，不能充分发挥二维相控阵雷达波束捷变的优点，且转台及阵面的转动会降低雷达的隐蔽性。

技术实现思路

[0005]针对上述技术问题，本专利技术创造提出了一种雷达系统。本申请通过将多个单阵面雷达进行排布，形成一个半球形结构的雷达阵，该雷达阵可以在不使用装配转台的情况下可以实现水平360度覆盖，俯仰
‑
15度到85度的覆盖，可以充分发挥二维相控阵雷达波束捷变的优点，以及提高雷达的隐蔽性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种雷达系统，包括：多个单阵面雷达和处理核心；其中，多个所述单阵面雷达拼接成一个半球形结构的雷达阵，每个单阵面雷达能够单独工作；处理核心，与各个单阵面雷达连接，所述处理核心用于处理单阵面雷达接收的回波信号，以及控制目标单阵面雷达的工作状态以使所述雷达阵执行边扫描边搜索工作模式或扫描加跟踪工作模式。
[0007]在一些实施例中，所述雷达阵包括：第一阵面环，由多个处于同一水平高度的单阵面组成；第二阵面环，位于第一阵面环上方，由多个同一水平高度的单阵面组成；其中，每个阵面环能够实现0
°
至360
°
方位覆盖；所述第二阵面环与水平面呈30
°
夹角，所述第二阵面环的单阵面雷达俯仰覆盖范围为－15
°
至75
°
；所述第一阵面环与水平面呈40
°
夹角，所述第一阵面环的单阵面雷达俯仰覆盖范围为－5
°
至85
°
。
[0008]在一些实施例中，所述单阵面雷达包括有至少四个子阵面，所述子阵面用于接收回波信号；所述单阵面雷达上还设置有和通道模块、方位差通道模块、副瓣匿影通道模块和俯仰差通道模块；所述和通道模块、方位差通道模块、副瓣匿影通道模块以及俯仰差通道模块用于根据各个子阵面接收到的回波信号生成对应的通道信号，并将生成的通道信息发送
给处理核心；所述生成的通道信号包括：和通道信号、方位差通道信号、匿影通道信息信号和俯仰差通道信号。
[0009]在一些实施例中，所述处理核心包括：信号处理组件，用于根据接收到的通道信号确定目标点迹信息；控制组件，用于接收操作指令，并根据操作指令控制目标单阵面雷达的工作状态以使所述雷达阵执行边扫描边搜索工作模式或扫描加跟踪工作模式。
[0010]在一些实施例中，所述信号处理组件包括：回波信号分辨模块，用于对和通道信息进行MTD以及CFAR处理，以从众多单阵面雷达收集的回波信号中获取目标回波信号；有效回波信号识别模块，用于根据目标回波信号中的距离信息和多普勒门位置信息确定所述目标回波信号是否为有效回波信号；点迹凝聚模块，用于对有效回波信号进行帧内点迹凝聚，形成帧内点迹；点迹修正模块，用于对帧内点迹进行方位差和俯仰差修正，以得到最终的目标点迹信息。
[0011]在一些实施例中，所述有效回波信号识别模块包括：第一获取单元，用于获取目标回波信号中的所述距离信息和所述多普勒门位置信息；第一确定单元，用于根据所述距离信息和所述多普勒门位置信息确定和通道信号中相对应位置的第一幅度信息；第二确定单元，用于据所述距离信息和所述多普勒门位置信息确定匿影通道信号中相对应位置的第二幅度信息；第三确定单元，用于确定所述第一幅度信息和第二幅度信息之间的比值，当所述比值大于第一阈值时，确定所述目标回波信号为有效回波信号。
[0012]在一些实施例中，所述点迹修正模块包括：第四确定单元，用于根据所述距离信息和所述多普勒门位置信息确定方位差通道信号中相对应位置的方位差修正值；第五确定单元，用于根据所述距离信息和所述多普勒门位置信息确定俯仰差通道信号中相对应位置的俯仰差修正值；修正单元，用于根据所述方位差修正值和俯仰差修正值对所述帧内点迹进行修正，得到最终的目标点迹信息。
[0013]在一些实施例中，所述控制组件包括：模式确定模块，用于根据外界输入指令确定所述雷达系统的工作模式；参数配置模块，用于根据模式确定模块确定的工作模式对雷达系统中各个单阵面雷达进行参数配置。
[0014]在一些实施例中，在所述边扫描边搜索工作模式的情况下，参数配置模块使得各个目标单阵面雷达产生独立波束，以对各个目标单阵面雷达对应的方位进行扫描探测。
[0015]在一些实施例中，在所述扫描加跟踪工作模式的情况下；扫描加跟踪工作模式包括：单阵面粗跟踪和多阵面联合跟踪；在对需跟踪目标进行单阵面粗跟踪时，所述处理核心基于所述需跟踪目标的目标点迹信息中的俯仰差信息和方位差信息实时确定与所述需跟踪目标对应地一个目标单阵面雷达，并通过参数配置模块控制所述目标单阵面雷达对所述需跟踪目标进行跟踪。在需要对所述需跟踪目标进行多阵面联合跟踪时，所述处理核心基于所述需跟踪目标的目标点迹信息中的俯仰差信息和方位差信息实时确定与所述需跟踪目标对应地多个目标单阵面雷达，并通过参数配置模块控制多个所述目标单阵面雷达对所述需跟踪目标进行跟踪。
[0016]本专利技术创造的有益效果：本申请通过将多个单阵面雷达进行排布，形成一个半球形结构的雷达阵，该雷达阵可以在不使用装配转台的情况下可以实现水平360度覆盖，俯仰
‑
15度到85度的覆盖，可以充分发挥二维相控阵雷达波束捷变的优点，以及提高雷达的隐蔽性。
附图说明
[0017]通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是：
[0018]图1为本申请实施例提供的一种雷达系统的整体结构示意图；
[0019]图2为本申请实施例提供的第一阵面环和第二阵面环与水平面的夹角示意图；
[0020]图3为本申请实施例提供的处理核心的结构框图；
[0021]图4为本申请实施例提供的回波信号分辨模块的结构框图；
[0022]图5为本申请实施例提供的点迹修正模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达系统，其特征在于，包括：多个单阵面雷达和处理核心；其中，多个所述单阵面雷达拼接成一个半球形结构的雷达阵，每个单阵面雷达能够单独工作；处理核心，与各个单阵面雷达连接，所述处理核心用于处理单阵面雷达接收的回波信号，以及控制目标单阵面雷达的工作状态以使所述雷达阵执行边扫描边搜索工作模式或扫描加跟踪工作模式。2.根据权利要求1所述的一种雷达系统，其特征在于，所述雷达阵包括：第一阵面环，由多个处于同一水平高度的单阵面组成；第二阵面环，位于第一阵面环上方，由多个同一水平高度的单阵面组成；其中，每个阵面环能够实现水平方向0
°
至360
°
覆盖；所述第二阵面环与水平面呈30
°
夹角，所述第二阵面环的单阵面雷达俯仰覆盖范围为－15
°
至75
°
；所述第一阵面环与水平面呈40
°
夹角，所述第一阵面环的单阵面雷达俯仰覆盖范围为－5
°
至85
°
。3.根据权利要求1所述的一种雷达系统，其特征在于，所述单阵面雷达包括有至少四个子阵面，所述子阵面用于接收回波信号；所述单阵面雷达上还设置有和通道模块、方位差通道模块、副瓣匿影通道模块和俯仰差通道模块；所述和通道模块、方位差通道模块、副瓣匿影通道模块以及俯仰差通道模块用于根据各个子阵面接收到的回波信号生成对应的通道信号，并将生成的通道信息发送给处理核心；所述生成的通道信号包括：和通道信号、方位差通道信号、匿影通道信息信号和俯仰差通道信号。4.根据权利要求3所述的一种雷达系统，其特征在于，所述处理核心包括：信号处理组件，用于根据接收到的通道信号确定目标点迹信息；控制组件，用于接收操作指令，并根据操作指令控制目标单阵面雷达的工作状态以使所述雷达阵执行边扫描边搜索工作模式或扫描加跟踪工作模式。5.根据权利要求4所述的一种雷达系统，其特征在于，所述信号处理组件包括：回波信号分辨模块，用于对和通道信息进行MTD以及CFAR处理，以从众多单阵面雷达收集的回波信号中获取目标回波信号；有效回波信号识别模块，用于根据目标回波信号中的距离信息和多普勒门位置信息确定所述目标回波信号是否为有效回波信号；点迹凝聚模块，用于对有效回波信...

【专利技术属性】
技术研发人员：易彬，李春林，徐志强，
申请(专利权)人：四川九洲防控科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：