一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法技术

技术编号：42999638 阅读：9 留言：0更新日期：2024-10-15 13:27

本说明书公开了一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，涉及脉冲协同探测技术领域，包括：配置宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源和探测设备；基于宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源和探测设备分别获取宽脉冲和极窄脉冲的直波信号、回波信号、选通波门，再通过直接同步法获取系统时延进行补偿，实现时间同步；基于宽脉冲照射源构建第一坐标系和极窄脉冲照射源构建第二坐标系，并通过第一坐标系获取目标空域位置信息，再转换至第二坐标系，实现空间同步。基于此，实现宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源、探测设备三者之间收发脉冲的时空同步，以解决时钟频率稳定度差、传输速率低、抗干扰能力差、成本高等问题，提高探测稳定度和抗干扰能力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及脉冲协同探测，特别是一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法。

技术介绍

1、在传统单基地照射源中，照射源信号的收、发是由同一照射源基站完成，收发控制可通过照射源内部时序进行同步控制，对收发时间同步的控制及补偿容易实现。而在双基地照射源中，探测设备需接收高功率极窄脉冲照射源与常规宽脉冲照射源的高功率回波信号和常规回波信号，其中高功率回波信号是一种脉冲宽度纳秒级的极窄脉冲间断连续波信号，具有功率高、脉冲窄、低重频等特点；常规回波信号是一种宽脉冲间断连续波信号，具有信号弱、动态大等特点。由于高功率极窄脉冲照射源与常规宽脉冲照射源分置两地，距离较远，因此在收发信号时必然存在诸多问题。一方面，控制发射和接收信号时存在时差，导致探测设备测距精度差；另一方面宽窄脉冲照射源探测波束都窄，而目标只有在收发波束交叠区域才能被探知，收发天线的增益难以全部利用，目标的数据率比较低。

2、因此，在进行宽窄脉冲照射源协同探测时，若要对目标进行精确测距控制探测设备攻击目标，极窄脉冲照射源发射通道和宽脉冲照射源接收通道之间则必须既要保持严格的时间同步，又要保证在同一个基准空间坐标系下协调运转、同步工作。而目前大多采用间接同步法及多波束接收技术实现三者之间的时空同步。间接同步法适用于采用固定发射脉冲重复周（恒定prf）或者预先设定的伪随机序的双基地雷达，其精度取决于所用时钟的稳定度和校准周期，因此要求时钟既要有好的短期频率稳定度，又要有高的长期频率稳定度，实现难度较大；同时多波束接收技术并行处理全部通道的造价昂贵，设备较复杂，实现成本较高。</p>

技术实现思路

1、本专利技术提供一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，用以解决现有收发宽窄脉冲时时钟频率稳定度差、传输速率低、抗干扰能力差、成本高的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、本专利技术提供一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，用于实现宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源和探测设备时空同步，包括：

4、基于所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备分别获取宽脉冲直波信号、极窄脉冲直波信号、极窄脉冲回波信号、极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门；

5、基于所述宽脉冲直波信号、所述极窄脉冲直波信号、所述极窄脉冲回波信号、所述极窄脉冲直波选通波门和所述极窄脉冲回波选通波门获取系统时延，并根据所述系统时延进行补偿，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的时间同步；

6、基于所述宽脉冲照射源构建第一坐标系和所述极窄脉冲照射源构建第二坐标系，并通过所述第一坐标系获取目标空域位置信息；

7、将所述目标空域位置信息转换至所述第二坐标系，使得所述宽脉冲照射源和所述极窄脉冲照射源同时对准目标，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的空间同步。

8、可选的，

9、所述基于所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备分别获取宽脉冲直波信号、极窄脉冲直波信号、极窄脉冲回波信号、极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门，包括：

10、基于所述宽脉冲照射源发射照射信号同时照射探测设备和目标；

11、基于所述宽脉冲直波信号，所述探测设备设置极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门；

12、基于所述宽脉冲直波信号，所述极窄脉冲照射源按预设时延向探测设备和目标发射极窄脉冲直波信号；

13、基于所述极窄脉冲直波选通波门和所述极窄脉冲回波选通波门，所述探测设备分别获取所述极窄脉冲直波信号，目标反射的极窄脉冲回波信号。

14、可选的，

15、所述基于所述宽脉冲直波信号，所述探测设备设置极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门具体包括：

16、基于所述宽脉冲照射源发射宽脉冲直波信号，同时照射探测设备和目标之后产生波门信号；

17、所述探测设备以所述波门信号为基准设置极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门。

18、可选的，

19、所述基于所述宽脉冲直波信号、所述极窄脉冲直波信号、所述极窄脉冲回波信号、所述极窄脉冲直波选通波门和所述极窄脉冲回波选通波门获取系统时延，并根据所述系统时延进行补偿，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的时间同步包括：

20、计算所述波门信号与所述极窄脉冲直波选通波门之间的第一时间间隔；

21、计算所述波门信号与所述极窄脉冲回波选通波门之间的第二时间间隔；

22、计算所述极窄脉冲直波选通波门与所述极窄脉冲直波信号之间的第三时间间隔；

23、计算所述极窄脉冲回波选通波门与所述极窄脉冲回波信号之间的第四时间间隔；

24、基于所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔和所述第四时间间隔计算系统时延。

25、可选的，

26、所述基于所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔和所述第四时间间隔计算系统时延具体包括：

27、

28、式中，代表系统时延，代表第一时间间隔，代表第二时间间隔，代表第三时间间隔，代表第四时间间隔。

29、可选的，

30、所述基于所述宽脉冲照射源构建第一坐标系和所述极窄脉冲照射源构建第二坐标系，并通过所述第一坐标系获取目标空域位置信息，包括：

31、以所述宽脉冲照射源为原点，构建第一大地极坐标系，并获取目标在所述第一大地极坐标系下的目标空域位置信息；

32、基于所述第一大地极坐标系下的目标空域位置信息提取第一目标角度信息，所述第一目标角度信息用于表征所述目标相对于所述宽脉冲照射源坐标系下的角度位置；

33、将所述第一目标角度信息转化为第二角度位置信息，所述第二角度位置信息用于表征所述目标相对于所述极窄脉冲照射源坐标系下的角度位置；

34、以所述极窄脉冲照射源为原点，构建第二大地极坐标系，并基于所述第二角度位置信息，使得所述极窄脉冲照射源在所述第二大地极坐标系下对准目标。

35、可选的，

36、所述基于所述第一大地极坐标系下的目标空域位置信息提取第一目标角度信息，所述第一目标角度信息用于表征所述目标相对于所述宽脉冲照射源坐标系下的角度位置，包括：

37、以所述宽脉冲照射源为原点，构建第一大地直角标系；

38、基于所述第一大地直角标系，将目标空域位置信息转化为第一目标角度信息，所述目标角度信息用于表征所述目标相对于所述宽脉冲照射源坐标系下的角度位置。

39、可选的，

40、所述将所述第一目标角度信息转化为第二角度位置信息，所述第二角度位置信息用于表征所述目标相对于所述极窄脉冲照射源坐标系下的角度位置，包括：

41、以所述极窄脉冲照射源为原点，构建第二大地直角标系；

42、基于所述宽脉冲照射源本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，用于实现宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源和探测设备时空同步，包括：

2.根据权利要求1所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备分别获取宽脉冲直波信号、极窄脉冲直波信号、极窄脉冲回波信号、极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门包括：

3.根据权利要求2所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述宽脉冲直波信号，所述探测设备设置极窄脉冲直波选通波门和极窄脉冲回波选通波门具体包括：

4.根据权利要求1所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述宽脉冲直波信号、所述极窄脉冲直波信号、所述极窄脉冲回波信号、所述极窄脉冲直波选通波门和所述极窄脉冲回波选通波门获取系统时延，并根据所述系统时延进行补偿，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的时间同步包括：

5.根据权利要求4所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所

6.根据权利要求1所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述宽脉冲照射源构建第一坐标系和所述极窄脉冲照射源构建第二坐标系，并通过所述第一坐标系获取目标空域位置信息，包括：

7.根据权利要求6所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述第一大地极坐标系下的目标空域位置信息提取第一目标角度信息，所述第一目标角度信息用于表征所述目标相对于所述宽脉冲照射源坐标系下的角度位置，包括：

8.根据权利要求6所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述将所述目标空域位置信息转换至所述第二坐标系，使得所述宽脉冲照射源和所述极窄脉冲照射源同时对准目标，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的空间同步，包括：

9.根据权利要求6所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述将所述第一目标角度信息转化为第二角度位置信息，所述第二角度位置信息用于表征所述目标相对于所述极窄脉冲照射源坐标系下的角度位置，包括：

10.根据权利要求1所述一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述将所述目标空域位置信息转换至所述第二坐标系，使得所述宽脉冲照射源和所述极窄脉冲照射源同时对准目标，完成所述宽脉冲照射源、所述极窄脉冲照射源和所述探测设备之间的空间同步之后，还包括：

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【技术特征摘要】

1.一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，用于实现宽脉冲照射源、极窄脉冲照射源和探测设备时空同步，包括：

5.根据权利要求4所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，其特征在于，所述基于所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第三时间间隔和所述第四时间间隔计算系统时延具体包括：；

6.根据权利要求1所述的一种宽窄脉冲协同探测时空同步方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝芳，高建国，杨留邡，
申请(专利权)人：贵州航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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