本發(fā)明涉及一種超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置，屬雷達探測設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

雷達探測低空目標是地面防御系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)，而低空和超低空突防已成為當今戰(zhàn)機和戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的主要作戰(zhàn)方式之一。近年來，隨著經(jīng)濟和運輸需求的發(fā)展，民航逐步放開了對低空域的管控，這就給地面防御系統(tǒng)帶來了更嚴峻的挑戰(zhàn)。如何進行低空區(qū)域探測，日益受到世界各國的重視，但目前對超低空目標的探測一般都是采用空中預(yù)警機、低空補盲雷達、氣球載雷達和信息處理單元組網(wǎng)，與雷達系統(tǒng)相互配合的方式。這些探測設(shè)備和方法盡管在一定程度上提高了超低空防御能力，但均存在成本負擔(dān)重，工作效率低，且自身防護能力差的缺陷。近年來，雷達系統(tǒng)結(jié)合低波束探測成為超低空域探測的主要發(fā)展方向，但由于雷達的實際天線陣列難以達到設(shè)計標準呈非理想化狀態(tài)，這樣，探測超低空域難以避免的多路徑干擾、傳播損耗、大地波導(dǎo)效應(yīng)誤差，均會引起天線幅相的自適應(yīng)偏差，最終導(dǎo)致波束方向出現(xiàn)誤差。因此，研制一種可內(nèi)嵌于雷達系統(tǒng)，有效消除超低空域探測誤差，自適應(yīng)超低空盲區(qū)優(yōu)化探測的裝置，是目前uhf頻段雷達測高領(lǐng)域亟須解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種內(nèi)嵌于雷達系統(tǒng)，可綜合利用各種測量參數(shù)進行運算，提高雷達在低空域和超低空域的探測能力和探測精度，工作穩(wěn)定可靠，操作便捷，可視性強的超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置。

本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的：

該超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置由uhf頻段雷達天線、網(wǎng)絡(luò)交換機、綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器、地形數(shù)據(jù)傳感器、探測優(yōu)化控制器構(gòu)成，其特征在于：探測優(yōu)化控制器裝配有雷達狀態(tài)接口處理板、氣象信息接口處理板、地形圖數(shù)據(jù)庫、運算計算機；雷達狀態(tài)接口處理板通過網(wǎng)絡(luò)交換機與uhf頻段雷達天線連接；氣象信息接口處理板通過網(wǎng)絡(luò)交換機與綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器連接；地形圖數(shù)據(jù)庫通過網(wǎng)絡(luò)交換機與地形數(shù)據(jù)傳感器連接，運算計算機分別與雷達狀態(tài)接口處理板、氣象信息接口處理板、地形圖數(shù)據(jù)庫電聯(lián)接。

所述的uhf頻段雷達天線的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：單行天線的波瓣寬度、天線仰角、天線高度、天線相位、探測目標距離、工作頻率。

所述的綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器探測的綜合氣象數(shù)據(jù)包括：大氣空間分布情況、大氣折射率、大氣氣壓、溫度、露點溫度、相對濕度。

所述的地形數(shù)據(jù)傳感器探測的地形數(shù)據(jù)包括：地形、介質(zhì)常數(shù)、土壤導(dǎo)電性能、不同距離段的地貌特征。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于：

該超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置通過探測優(yōu)化控制器、綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器、地形數(shù)據(jù)傳感器，實現(xiàn)對低空和超低空目標所在區(qū)域進行數(shù)據(jù)采集、計算，同時修正uhf頻段雷達天線每行天線的幅度值和相位值；探測優(yōu)化控制器可根據(jù)大氣折射、地面多徑干擾、傳播損耗和波導(dǎo)效應(yīng)等誤差源因素，在低空模型中自動運用電磁拋物方程算法進行優(yōu)化。經(jīng)實際使用檢驗，探測優(yōu)化控制器的自動化處理控制簡化了各種繁復(fù)的參數(shù)設(shè)置，降低了低空和超低空多徑效應(yīng)對雷達探測能力的影響，有效提高了米波雷達的低空探測性能。解決了現(xiàn)有通過低空補盲雷達、空中預(yù)警機、氣球搭載雷達、信息處理單元組網(wǎng)探測方式，不僅成本昂貴，探測效率低，而且難以保證自身戰(zhàn)場生存能力的問題。

附圖說明

圖1為一種超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一種超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置的天線水平極化示意圖；

圖3為一種超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置的天線垂直極化示意圖。

圖中：1、uhf頻段雷達天線，2、綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器，3、地形數(shù)據(jù)傳感器，4、網(wǎng)絡(luò)交換機，5、探測優(yōu)化控制器，501、雷達狀態(tài)接口處理板，502、氣象信息接口處理板，503、地形圖數(shù)據(jù)庫，504、運算計算機。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進一步詳細描述：

該超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置由uhf頻段雷達天線1、綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2、地形數(shù)據(jù)傳感器3、網(wǎng)絡(luò)交換機4、探測優(yōu)化控制器5構(gòu)成，探測優(yōu)化控制器5裝配有雷達狀態(tài)接口處理板501、氣象信息接口處理板502、地形圖數(shù)據(jù)庫503、運算計算機504；雷達狀態(tài)接口處理板501通過網(wǎng)絡(luò)交換機4與uhf頻段雷達天線1連接；氣象信息接口處理板502通過網(wǎng)絡(luò)交換機4與綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2連接；地形圖數(shù)據(jù)庫503通過網(wǎng)絡(luò)交換機4與地形數(shù)據(jù)傳感器3連接，運算計算機504分別與雷達狀態(tài)接口處理板501、氣象信息接口處理板502、地形圖數(shù)據(jù)庫503電聯(lián)接。

所述的uhf頻段雷達天線1的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括：單行天線的波瓣寬度、天線仰角、天線高度、天線相位、探測目標距離、工作頻率。

所述的綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2探測的綜合氣象數(shù)據(jù)包括：大氣空間分布情況、大氣折射率、大氣氣壓、溫度、露點溫度、相對濕度。

所述的地形數(shù)據(jù)傳感器3探測的地形數(shù)據(jù)包括：地形、介質(zhì)常數(shù)、土壤導(dǎo)電性能、不同距離段的地貌特征。

uhf頻段雷達天線1輸出當前雷達工作參數(shù)，綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2輸出氣象信息參數(shù)，地形數(shù)據(jù)傳感器3輸出基礎(chǔ)地形信息參數(shù)，以上綜合信息全部通過網(wǎng)絡(luò)交換機4輸送至探測優(yōu)化控制器5，通過探測優(yōu)化控制器5的雷達狀態(tài)接口處理板501、氣象信息接口處理板502和地形圖數(shù)據(jù)庫503進行數(shù)據(jù)解析和基礎(chǔ)運算后，送至運算計算機504進行數(shù)據(jù)分析、建立低空模型和進行視圖化處理（參見圖1～3）。

圖2和圖3中：右部陰影部分為盲區(qū)，左部為可見區(qū)。

該超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置的工作原理如下：

目標反射回來的回波信號由uhf頻段雷達天線1接收，經(jīng)通訊鏈路輸出單行天線的天線相位、天線幅度、天線經(jīng)緯度、天線方位、探測目標距離、探測目標高度信息至網(wǎng)絡(luò)交換機4；綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2輸出大氣空間分布情況、大氣折射率、大氣氣壓、溫度、露點溫度、相對濕度信息至網(wǎng)絡(luò)交換機4；地形數(shù)據(jù)傳感器3輸出基礎(chǔ)地形并結(jié)合地形數(shù)據(jù)庫檢索、匹配本地存儲地質(zhì)資料輸出介質(zhì)常數(shù)和土壤導(dǎo)電性能信息至網(wǎng)絡(luò)交換機4；所有這些信息均經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)交換機4傳輸至探測優(yōu)化控制器5，由其內(nèi)部的雷達狀態(tài)接口處理板501、氣象信息接口處理板502和地形圖數(shù)據(jù)庫503對綜合信息的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換、量化和基礎(chǔ)運算，最終將量化信息通過運算計算機504建立低空模型，對雷達天線每行陣列高度位置，對天線陣元的饋電幅度、相位分布進行補償優(yōu)化，保證每一行天線的幅相疊加效果處于最佳狀態(tài)，自適應(yīng)不同的工作距離段和波束角度，從而優(yōu)化了超低空域的探測能力。

該超低空盲區(qū)探測優(yōu)化裝置通過探測優(yōu)化控制器5和外部綜合氣象數(shù)據(jù)傳感器2、地形數(shù)據(jù)傳感器3：實現(xiàn)對低空和超低空目標所在區(qū)域進行數(shù)據(jù)采集計算來修正雷達每行天線的幅度值和相位值；充分考慮了大氣折射、地面多徑干擾、傳播損耗和波導(dǎo)效應(yīng)等誤差源因素，在低空模型中運用了電磁拋物方程算法進行優(yōu)化。經(jīng)實際使用檢驗，探測優(yōu)化控制器5內(nèi)置的運算計算機504自動化處理控制，大大提高了工作效率，簡化了各種參數(shù)設(shè)置，降低了低空和超低空多徑效應(yīng)對探測能力的影響，有效提升了米波雷達的低空探測性能。

以上所述只是本發(fā)明的較佳實施例而已，上述舉例說明不對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容作任何形式上的限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了本說明書后依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上具體實施方式所作的任何簡單修改或變形，以及可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，而不背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。