本发明专利技术涉及雷达技术领域，具体涉及一种基于中场校准的雷达阵面评估方法、系统及介质。通过在内场微波暗室中获取基准数据，再在评估环境下获取现场检测数据，然后将获取的现场检测数据与基准数据做比对，评估待测雷达阵面状态。本申请利用雷达自有的内监测网络与中场标定技术，在用户现场对数字阵列天线状态、性能进行评估，快速给出是否需要开展返厂维修的建议，无需整个阵面回场维护整修，不影响设备工作，可广泛应用于工程，解决了现有技术中无法在用户现场直观对雷达阵列当前实际使用性能做出准确评估，而只能按照固定时间间隔对天线阵面进行返厂维修保养的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达，具体涉及一种基于中场校准的雷达阵面评估方法、系统及介质。
技术介绍
1、随着计算机技术和数字信号处理技术的不断突破性发展，尤其是单片微波集成电路技术及光纤技术的迅速发展，以相控阵技术为基础的新一代单元级数字阵列体制雷达应运而生，给传统雷达领域注人了新的活力与生机。数字阵列雷达集现代相控阵理论、超大规模集成电路、高速计算机、先进固态器件及光电子技术为一体，其最为核心的单元便是相控阵天线，发射机、接收机分布式集成在各通道内部，其分布式有源通道设计，通道间相互独立，单个通道故障不会影响其它通道工作，任务可靠性大大提升。与传统模拟阵列集中式发射机、接收机设计相比，任务可靠性极大提升。数字有源阵列各通道参数可单独配置，系统使用灵活性、可用冗余裕度大大提升的同时使用复杂度也呈几何式增长，出厂暗室标定完成后，随着在恶劣自然环境中使用造成的正常失效，不同阵列间由于部分器件损耗或失效会导致不同通道接收信号的幅度与相位存在一定的差异，由于相控阵数字阵列的构成原理，天线的一些主要参数（如和差波束宽度、功率孔径、天线主副比等）不但在设计和制造时应该满足标准的要求，在长期使用过程中同样应该使其维持在一个可接受的水平之上，一旦通道间幅度、相位误差超过一定阈值便会对其性能造成较大的影响，因此必须定期对天线各通道内设备进行故障件维修以及整机补偿参数重新校准。业内常规做法是由专业技术人员按照固定使用时间间隔对天线阵面进行返厂维修保养。由于数字阵列构成复杂，专业性强，一般操作人员无法在用户现场直观对数字阵列当前实际使用性能做出准确评估。
2、数字阵列雷达接收机与发射机采用分布式设计，均集成在数字单元内，雷达数字阵列在装配时经过严格的内场暗室标定并进行通道一致性补偿后供雷达系统使用。后续经现场长时间工作后，由于器件损耗或失效会导致不同通道间的幅度与相位存在一定的差异导致阵面性能下降。常规做法是按照固定时间间隔对天线阵面进行返厂维修保养，在微波暗室中对天线阵面进行故障通道维修与阵面参数标定，该方法对标定地点与设备有较高要求。无法现场对天线阵面的实际性能做定量的评估，给出是否需要开展返厂维修的建议。
技术实现思路
1、为了解决现有技术问题，达到直接在用户方现场对待测雷达阵面状态进行评估，无需设备回厂由专业人员检修的目的，本申请提供一种基于中场校准的雷达阵面评估方法及系统。
2、第一方面，提供一种基于中场校准的雷达阵面评估方法，采取如下技术方案：
3、获取基准数据：
4、在内场微波暗室中，通过内监测模式，采集并存储待测雷达阵面所有通道接收信号的幅度和相位，记为第一基准幅度和第一基准相位；所述内监测模式是指待测雷达阵面所有通道接收的射频信号由监测组件发射，且通过待测雷达阵面功分网络耦合后线缆馈入；
5、在内场微波暗室中，通过外监测模式，采集并存储待测雷达阵面所有通道接收信号的幅度和相位，记为第二基准幅度和第二基准相位；所述外监测模式是指待测雷达阵面所有通道接收的射频信号由监测组件发射，且通过外监测天线发射到空间后馈入；
6、获取现场检测数据，与基准数据做比对，评估待测雷达阵面状态：
7、在评估环境下，通过所述内监测模式，获取待测雷达阵面所有通道接收信号的幅度和相位，记为第一检测幅度和第一检测相位；将第一检测幅度与第一基准幅度做比对、第一检测相位与第一基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道状态；
8、在评估环境下，通过所述外监测模式，获取待测雷达阵面所有通道接收信号的幅度和相位，记为第二检测幅度和第二检测相位；将第二检测幅度与第二基准幅度做比对、第二检测相位与第二基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道外部电缆阵子状态。
9、进一步地，采集第一基准幅度和第一基准相位时，采用的方法如下：监测组件将自身输出开关切到内监测链路，发出激励信号，激励信号经过阵面功分网络后，等幅等相地耦合至待测雷达阵面各通道的输入端，各接收通道数字单元同时通过下变频、模数转换将数据采样变换为数字信号后下发，获得待测雷达阵面所有通道接收信号的第一基准幅度和第一基准相位。
10、进一步地，采集第二基准幅度和第二基准相位时，采用的方法如下：监测组件将自身输出开关切到外监测链路，发出激励信号，激励信号通过外监测天线发射并空间传输至待测雷达阵面各接收通道的输入端，各接收通道数字单元同时通过下变频、模数转换将数据采样变换为数字信号后下发，获得待测雷达阵面所有通道接收信号的第二基准幅度和第二基准相位。
11、进一步地，采集第二基准幅度和第二基准相位前，对待测雷达阵面各通道进行相位补偿，具体如下：利用中场程差固定原理对待测雷达阵面各通道进行相位补偿。
12、进一步地，将第一检测幅度与第一基准幅度做比对、第一检测相位与第一基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道状态时的评估原则如下：
13、符合条件a、b中的任意一种或两种，将通道列为故障通道：
14、条件a：第一检测幅度比第一基准幅度小3db以上；
15、条件b：第一检测相位与第一基准相位偏差超过30°，且第一检测相位与待测雷达阵面所有通道的平均检测相位偏差超过30°。
16、进一步地，将第二检测幅度与第二基准幅度做比对、第二检测相位与第二基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道外部电缆阵子状态的评估原则如下：
17、符合条件c、d中的任意一种或两种，除与权利要求5中评估一致的故障通道外，新增的故障通道记为外部电缆阵子损坏通道：
18、条件c：第二检测幅度比第二基准幅度小3db以上；
19、条件d：第二检测相位与第二基准相位偏差超过30°，且第二检测相位与待测雷达阵面所有通道的平均检测相位偏差超过30°。
20、进一步地，获取基准数据时，还包括在内场微波暗室中，通过外监测模式，采集并存储待测雷达阵面的基准波瓣数据；基准波瓣数据包括和波束主瓣最大电平wm、和波束主瓣与副瓣比值rm；
21、获取现场检测数据，评估待测雷达阵面状态时，还包括在评估环境中，通过外监测模式，获取待测雷达阵面的检测波瓣数据；检测波瓣数据包括和波束主瓣最大电平wm’、和波束主瓣与副瓣比值rm’；
22、将基准波瓣数据与检测波瓣数据做比对，评估待测雷达阵面威力。
23、进一步地，获取基准数据时，还包括在内场微波暗室下，通过外监测模式，采集并存储待测雷达阵面的基准波瓣数据；基准波瓣数据还包括和波束主瓣3db波束宽度em、差波束零深位置θ；
24、获取现场检测数据，评估待测雷达阵面状态时，还包括在评估环境下，通过外监测模式，获取待测雷达阵面的检测波瓣数据；检测波瓣数据还包括；和波束主瓣3db波束宽度em’、差波束零深位置θ’；
25、将基准波瓣数据与检测波瓣数据做比对，评估待测雷达阵面精度。
26、第二方面，提供一种基于中场校准的雷达阵面评估系统，采取如下技术方案：...
【技术保护点】
1.一种基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第一基准幅度和第一基准相位时，采用的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第二基准幅度和第二基准相位时，采用的方法如下：
4.根据权利要求3所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第二基准幅度和第二基准相位前，对待测雷达阵面各通道进行相位补偿，具体如下：利用中场程差固定原理对待测雷达阵面各通道进行相位补偿。
5.根据权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，将第一检测幅度与第一基准幅度做比对、第一检测相位与第一基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道状态时的评估原则如下：
6.根据权利要求5所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，将第二检测幅度与第二基准幅度做比对、第二检测相位与第二基准相位做比对，评估待测雷达阵面各通道外部电缆阵子状态的评估原则如下：
7.根据权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于：
9.一种基于中场校准的雷达阵面评估系统，所述系统用于实现如权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，所述系统包括：
10.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-8任意一项所述方法中的步骤。
...
【技术特征摘要】
1.一种基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第一基准幅度和第一基准相位时，采用的方法如下：
3.根据权利要求2所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第二基准幅度和第二基准相位时，采用的方法如下：
4.根据权利要求3所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，采集第二基准幅度和第二基准相位前，对待测雷达阵面各通道进行相位补偿，具体如下：利用中场程差固定原理对待测雷达阵面各通道进行相位补偿。
5.根据权利要求1所述的基于中场校准的雷达阵面评估方法，其特征在于，将第一检测幅度与第一基准幅度做比对、第一检测相位与第一基准相位做比对，评估待测雷达阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：张弘，吴道庆，王真，赵晓东，敖呈欢，
申请(专利权)人：南京国睿防务系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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