一种新型目标位置控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新型目标位置控制系统，包括校准装置、射频目标仿真主控计算机、射频信号控制单元、射频源、目标位置控制单元、阵列馈电系统，以及信号辐射阵列；所述阵列馈电系统包含有多路信号通道；所述每个通道包含有精位控制组件与粗位控制组件；所述信号辐射阵列上安装多个辐射天线；所述信号辐射阵列采用平面阵列结构，所述平面阵列由多个四元组构成，所述四元组由平面阵列上四个相邻的辐射天线构成；所述信号辐射阵列采用的大角度平面阵列结构比大角度球面阵列结构简单、易于加工和安装，同时便于后期的维护；并且具有灵活可变的试验中心，在大型被试设备的半实物仿真试验和复杂电磁环境下的效能评估试验等领域具有无可比拟的优势。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种新型目标位置控制系统，包括校准装置、射频目标仿真主控计算机、射频信号控制单元、射频源、目标位置控制单元、阵列馈电系统，以及信号辐射阵列；所述阵列馈电系统包含有多路信号通道；所述每个通道包含有精位控制组件与粗位控制组件；所述信号辐射阵列上安装多个辐射天线；所述信号辐射阵列采用平面阵列结构，所述平面阵列由多个四元组构成，所述四元组由平面阵列上四个相邻的辐射天线构成；所述信号辐射阵列采用的大角度平面阵列结构比大角度球面阵列结构简单、易于加工和安装，同时便于后期的维护；并且具有灵活可变的试验中心，在大型被试设备的半实物仿真试验和复杂电磁环境下的效能评估试验等领域具有无可比拟的优势。【专利说明】一种新型目标位置控制系统
本专利技术涉及一种射频半实物仿真技术，尤其是一种新型目标位置控制系统。
技术介绍
目前所用的阵列式目标位置控制系统主要包括信号辐射阵列、射频源、阵列馈电 系统、计算机控制及校准装置等分系统。其中，信号辐射阵列的传统结构为球面阵列形 式，其球面中心位于转台轴线上方，被试设备位于球面中心附近的区域。这种球面阵列式 目标模拟系统的试验中心通常只有一个，适应的被试设备体积一般都较小，其尺寸一般在 2m X 2m X 2m 以内。然而，随着射频半实物仿真技术的发展，被试设备的体积开始向大型化方向发展， 如被试设备最大尺寸已超过40m。在有限空间的电波暗室内，大型被试设备不同位置的部件 /分系统参与试验，需要多个试验中心或者试验中心能够灵活改变，以满足同一设备内部处 于不同位置的部件的仿真试验需要。同时，半实物仿真技术的应用领域不断扩大，大型被试设备的仿真试验由产品性 能试验逐步向关注于产品效能试验发展，比如大型飞机、舰船等在复杂电磁环境下的效能 评估试验是目前研究的热点课题。产品效能评估试验与产品性能评估试验所需的高精度不 同，效能评估试验更关注如何构建复杂电磁环境，以及被试设备在复杂电磁环境下的工作 能力，而不追求非常高的目标位置模拟精度。在以上试验中，具有单一试验中心、仅适用于 小型被试设备的球面阵列目标模拟系统已不能满足试验要求，迫切需要构造一种新型目标 位置控制系统，以期能够更好完成新的试验。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型目标位置控制系统，其不仅可以改变目 标信号在辐射阵列上的位置，还可以改变目标位置信号的试验中心。为解决上述技术问题，本专利技术涉及一种新型目标位置控制系统，包括校准装置、射 频目标仿真主控计算机、射频信号控制单元、射频源、目标位置控制单元、阵列馈电系统，以 及信号辐射阵列。所述阵列馈电系统包含有多路信号通道，信号通道的数量决定目标的数 量。所述信号辐射阵列上安装有多个辐射天线。所述每个信号通道包含有精位控制组件与 粗位控制组件。所述信号辐射阵列采用平面阵列结构，所述平面阵列由多个四元组构成，所 述四元组由平面阵列上四个相邻的辐射天线构成。所述每个信号通道的精位控制组件由功率分配器与四条后续支路组成。所述后续 支路包含有程控移相器、程控衰减器、线性功率放大器。所述每个信号通道的粗位控制组件由四组开关矩阵与多个功率合成器组成。每组 开关矩阵包含多个输出端口 ；四组开关矩阵的每个输出端口均与功率合成器的对应输入端 相连接。所述功率合成器的数量与信号辐射阵列上天线数量相等，功率合成器的输出端与 信号辐射阵列上四元组内天线相连接。所述精位控制组件中每一条后续支路均与粗位控制组件中一组开关矩阵相对应连接。本专利技术通过一种新型目标位置控制系统的控制算法控制合成信号辐射中心位置的变化，所述新型目标位置控制系统通过控制精位控制组件中的程控衰减器和程控移相器，从而改变对应四元组内四个辐射单元信号的幅度和相位，进而控制合成信号辐射中心在对应四元组内的相对位置，其原理见下。以转台回转中心为原点，四元组内四个辐射天线单元分别为A、B、C、D，它们的位置用俯仰角和方位角来描述，分为为【权利要求】1.一种新型目标位置控制系统，包括校准装置、射频目标仿真主控计算机、射频信号控 制单元、射频源、目标位置控制单元、阵列馈电系统，以及信号辐射阵列，其特征在于，所述 阵列馈电系统包含有多路信号通道；所述每个信号通道包含有精位控制组件与粗位控制组 件；所述信号辐射阵列上安装有多个辐射天线；所述信号辐射阵列采用平面阵列结构；所 述平面阵列由多个四元组构成，所述四元组由平面阵列上四个相邻的辐射天线构成。2.按照权利要求1所述的新型目标位置控制系统，其特征在于，所述每个信号通道内 的精位控制组件由功率分配器与四条后续支路组成；所述后续支路包含有程控移相器、程 控衰减器、线性功率放大器。3.按照权利要求1所述的新型目标位置控制系统，其特征在于，所述每个信号通道内 的粗位控制组件由四组开关矩阵与多个功率合成器组成；每组开关矩阵包含有多个输出端 口 ；所述粗位控制组件中的四组开关矩阵的每个输出端口均与功率合成器的对应输入端相 连接；所述功率合成器的输出端与信号辐射阵列上的四元组内天线相连接。4.按照权利要求1、2、3中任意一项所述的新型目标位置控制系统，其特征在于，所述 精位控制组件中每一条后续支路均与粗位控制组件中一组开关矩阵相对应连接。5.一种新型目标位置控制系统的控制算法，其特征在于，所述新型目标位置控制系统 通过控制精位控制组件中的程控衰减器和程控移相器，改变对应四元组内四个辐射天线信 号的幅度和相位，进而控制合成信号辐射中心在对应四元组内的相对位置。6.按照权利要求5所述的新型目标位置控制系统的控制算法，其特征在于，所述新型 目标位置控制系统通过控制粗位控制组件中开关矩阵的通断，改变合成信号辐射中心处于 不同的四元组。7.一种新型目标位置控制系统的误差分析方法，其特征在于，所述新型目标位置控制 系统的误差控制方法包括如下步骤:1)根据射频半实物仿真试验中被试设备天线的口径尺寸及试验频率，计算出半实物仿 真试验距离；2)同时根据被试设备天线的口径尺寸及试验频率，由工程经验公式初步确定平面阵列 上四元组天线之间的单元间距；3)通过计算机模拟出新型目标位置控制系统以上述仿真试验距离和单元间距为条件 下的合成电场幅度波形与合成电场相位波形；4)将上述步骤中得到的合成电场幅度波形与合成电场相位波形与点源信号波形相比 较，若合成信号波形出现明显波束分裂，则在仿真试验距离不变的情况下，调整单元间距， 直至合成电场波形与点源信号波形相比无明显波束分裂；5)四元组天线使用上述步骤所确定的仿真试验距离和单元间距，能够很好的模拟点源 信号，并能够将合成信号的位置误差控制在合理的范围内。【文档编号】G05B17/02GK103558773SQ201310564655【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日 【专利技术者】张丙伟, 朱健康 申请人:南京长峰航天电子科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型目标位置控制系统，包括校准装置、射频目标仿真主控计算机、射频信号控制单元、射频源、目标位置控制单元、阵列馈电系统，以及信号辐射阵列，其特征在于，所述阵列馈电系统包含有多路信号通道；所述每个信号通道包含有精位控制组件与粗位控制组件；所述信号辐射阵列上安装有多个辐射天线；所述信号辐射阵列采用平面阵列结构；所述平面阵列由多个四元组构成，所述四元组由平面阵列上四个相邻的辐射天线构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丙伟，朱健康，
申请(专利权)人：南京长峰航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：