一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，所述方法包含：將脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器的天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，且依據(jù)天線接收的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤前后兩次反射的信號(hào)將天線與反射圓盤對(duì)準(zhǔn)，并記錄兩次反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率值；測(cè)量對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤與天線參考點(diǎn)之間的距離，基于得到的距離值和頻率值獲得饋源和天線引入的延遲值和射頻通道延遲值；采用得到的兩個(gè)延時(shí)值對(duì)脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，完成定標(biāo)；其中，所述的參考點(diǎn)為：當(dāng)天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤對(duì)準(zhǔn)時(shí)，紅外測(cè)距儀照射到天線上的位置；所述對(duì)準(zhǔn)為：使紅外測(cè)距儀與所述參考點(diǎn)在一個(gè)水平面上，即所述紅外測(cè)距儀到同一水平面的天線的兩個(gè)邊緣的距離相等。
【專利說明】一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波遙感【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]有源定標(biāo)系統(tǒng)是一種星載雷達(dá)地面在軌定標(biāo)設(shè)備。為星載雷達(dá)提供標(biāo)準(zhǔn)已知的目標(biāo)回波信號(hào)，星載雷達(dá)通過接收此標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)來修正自身系統(tǒng)的延時(shí)測(cè)量等誤差，從而實(shí)現(xiàn)星載雷達(dá)在軌絕對(duì)定標(biāo)。
[0003]脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器為申請(qǐng)?zhí)枮椤?01310436084.9”，名稱為“一種基于轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)重建體制的跟蹤型有源定標(biāo)器”的申請(qǐng)文件披露的定標(biāo)器。針對(duì)這種定標(biāo)器現(xiàn)有的定標(biāo)方法有如下缺陷:現(xiàn)有的針對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)重建體制的跟蹤型有源定標(biāo)器的系統(tǒng)延遲標(biāo)定法大都依靠如下原理:一次反射回波、時(shí)域信號(hào)相關(guān)處理及頻域的實(shí)時(shí)傅立葉變換。使用一次反射回波對(duì)有源定標(biāo)器進(jìn)行延遲標(biāo)定是可以做到的，它雖然簡(jiǎn)單易行，不用付出大量的時(shí)間調(diào)試出標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤的二次反射信號(hào)，但是基于這種原理的系統(tǒng)延遲標(biāo)定法無法驗(yàn)證上文中提到的完全對(duì)準(zhǔn)，從而無法有力的證明定標(biāo)結(jié)果的準(zhǔn)確性。時(shí)域信號(hào)的相關(guān)處理和實(shí)時(shí)傅立葉變換都是有源定標(biāo)器接收端信號(hào)處理的方法，兩種方法都能夠分辨出目標(biāo)回波信號(hào)，但是頻域的實(shí)時(shí)傅立葉變換得出的回波信號(hào)，不同的頻率分量的信號(hào)直接對(duì)應(yīng)不同距離的反射回波，用在有源定標(biāo)器的系統(tǒng)延遲標(biāo)準(zhǔn)中更加的直觀、清晰、容易理解和分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，為克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法及系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，所述方法包含:
[0006]步驟101)將脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器的天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，且依據(jù)天線接收的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤前后兩次反射的信號(hào)將天線與反射圓盤對(duì)準(zhǔn)，并記錄兩次反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率值；步驟102)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤與天線參考點(diǎn)之間的距離，基于得到的距離值和頻率值獲得饋源和天線引入的延遲值和射頻通道延遲值；
[0007]采用得到的兩個(gè)延時(shí)值對(duì)脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，完成定標(biāo)；
[0008]其中，所述的參考點(diǎn)為:當(dāng)天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤對(duì)準(zhǔn)時(shí)，紅外測(cè)距儀照射到天線上的位置；
[0009]所述對(duì)準(zhǔn)的具體實(shí)現(xiàn)為:使紅外測(cè)距儀與所述參考點(diǎn)在一個(gè)水平面上，即所述紅外測(cè)距儀到同一水平面的天線的兩個(gè)邊緣的距離相等。
[0010]可選的，上述步驟101)進(jìn)一步包含:[0011]步驟101-1)有源定標(biāo)系統(tǒng)的天線發(fā)射信號(hào)T照射到標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤；
[0012]經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤反射后的第一反射信號(hào)R到達(dá)有源定標(biāo)系統(tǒng)的天線后進(jìn)入脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的接收機(jī)，同時(shí)第一反射信號(hào)R被天線反射，得到反射信號(hào)RT ;反射信號(hào)RT到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤后被再次反射形成第二反射信號(hào)RR，第二信號(hào)RR同時(shí)也被脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的接收機(jī)接收；
[0013]步驟101-2)調(diào)整天線的發(fā)射功率，使得接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換后能夠分辨出第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的回波信號(hào)；
[0014]調(diào)節(jié)反射圓盤和天線的方位及指向，保證發(fā)射信號(hào)T與第一反射信號(hào)R走過的路徑與反射信號(hào)RT與第二反射信號(hào)RR走過的路徑的距離相等，完成精確對(duì)準(zhǔn)。
[0015]可選的，上述步驟101-2)包含:
[0016]步驟101-2-1)變換天線的發(fā)射功率，直到在有源定標(biāo)器的接收機(jī)進(jìn)行FFT變換后得到的頻譜上能觀察得到第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR ；
[0017]步驟101-2-2)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤進(jìn)行上下及左右調(diào)整，使得第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的峰值達(dá)到最大；
[0018]步驟101-2-3)讀取此時(shí)第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的頻率及天線饋源反射信號(hào)P2的頻率，分別記為:F(P2)、F(P3)和F(P4)；
[0019]調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤在豎直方向的傾角，進(jìn)而保證“F (P3) -F (P2) =F (P4) -F (P3 ) ”，最終保證發(fā)射信號(hào)T與第一反射信號(hào)R走過的路徑與反射信號(hào)RT與第二反射信號(hào)RR走過的路徑的距離相等。
[0020]進(jìn)一步可選的，采用如下公式計(jì)算饋源和天線引入的延遲值:
[0021]
【權(quán)利要求】
1.一種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，所述方法包含: 步驟101)將脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器的天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，且依據(jù)天線接收的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤前后兩次反射的信號(hào)將天線與反射圓盤對(duì)準(zhǔn)，并記錄兩次反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的頻率值；步驟102)測(cè)量對(duì)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤與天線參考點(diǎn)之間的距離，基于得到的距離值和頻率值獲得饋源和天線引入的延遲值和射頻通道延遲值； 采用得到的兩個(gè)延時(shí)值對(duì)脈沖重建跟蹤有源定標(biāo)器測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，完成定標(biāo)； 其中，所述的參考點(diǎn)為:當(dāng)天線與標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤對(duì)準(zhǔn)時(shí)，紅外測(cè)距儀照射到天線上的位置； 所述對(duì)準(zhǔn)的具體實(shí)現(xiàn)為:使紅外測(cè)距儀與所述參考點(diǎn)在一個(gè)水平面上，即所述紅外測(cè)距儀到同一水平面的天線的兩個(gè)邊緣的距離相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，其特征在于，所述步驟101)進(jìn)一步包含: 步驟101-1)有源定標(biāo)系統(tǒng)的天線發(fā)射信號(hào)T照射到標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤； 經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤反射后的第一反射信號(hào)R到達(dá)有源定標(biāo)系統(tǒng)的天線后進(jìn)入脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的接收機(jī)，同時(shí)第一反射信號(hào)R被天線反射，得到反射信號(hào)RT ;反射信號(hào)RT到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤后被再次反射形成第二反射信號(hào)RR，第二信號(hào)RR同時(shí)也被脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的接收機(jī)接收； 步驟101-2)調(diào)整天線的發(fā)射功率，使得接收機(jī)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換后能夠分辨出第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的回波信號(hào)； 調(diào)節(jié)反射圓盤和天線的方位及指向，保證發(fā)射信號(hào)T與第一反射信號(hào)R走過的路徑與反射信號(hào)RT與第二反射信號(hào)RR走過的路徑的距離相等，完成精確對(duì)準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，其特征在于，所述步驟101-2)包含: 步驟101-2-1)變換天線的發(fā)射功率，直到在有源定標(biāo)器的接收機(jī)進(jìn)行FFT變換后得到的頻譜上能觀察得到第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR ； 步驟101-2-2)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤進(jìn)行上下及左右調(diào)整，使得第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的峰值達(dá)到最大； 步驟101-2-3)讀取此時(shí)第一反射信號(hào)R和第二反射信號(hào)RR的頻率及天線饋源反射信號(hào)P2的頻率，分別記為:F(P2)、F(P3)和F(P4)； 調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤在豎直方向的傾角，進(jìn)而保證“F (P3) -F (P2) =F (P4) -F (P3)”，最終保證發(fā)射信號(hào)T與第一反射信號(hào) R走過的路徑與反射信號(hào)RT與第二反射信號(hào)RR走過的路徑的距離相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)方法，其特征在于，采用如下公式計(jì)算饋源和天線引入的延遲值:
5.—種針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)系統(tǒng)，包含位于脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器上的天線和接收機(jī)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含: 標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤、紅外測(cè)距儀和位于脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器接收機(jī)上的信號(hào)處理模塊； 所述天線用于向標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤發(fā)射信號(hào)； 所述紅外測(cè)距儀用于:得到有源定標(biāo)器天線的參考點(diǎn)，用于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤到有源定標(biāo)器的天線參考點(diǎn)的距離； 所述信號(hào)處理模塊，用于采用如下公式計(jì)算饋源和天線引入的延時(shí)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的針對(duì)脈沖重建跟蹤型有源定標(biāo)器的定標(biāo)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)處理模塊進(jìn)一步包含: 傅里葉變換模塊，用于將接收機(jī)接收的信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換，得到饋源的反射信號(hào)頻率;FCP2)、標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤的第一反射信號(hào)頻率:F(；P3)及標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤的第二反射信號(hào)頻率:F(!P4); 比較模塊，用于比較7CP3) -FCP2)”和7CP4) -:FCP3:T是否相等，當(dāng)兩者相等時(shí)能夠滿足對(duì)準(zhǔn)要求； 數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)線性調(diào)頻體制雷達(dá)的測(cè)距原理和有源定標(biāo)器工作方式，將HT2)、:FCP3)及:FCP4)綜合利用，計(jì)算出外定標(biāo)所需要的有源定標(biāo)器的系統(tǒng)遲ta+tf ；其中，所述的標(biāo)準(zhǔn)反射圓盤是指后項(xiàng)散射系數(shù)RCS及面積都已知的圓盤。
【文檔編號(hào)】G01S7/40GK103901412SQ201410127563
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】趙飛, 郭偉, 王彩云, 萬珺之, 劉鵬, 蔡朋飛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心