本發(fā)明涉及一種監(jiān)視方法，具體涉及一種低空目標(biāo)監(jiān)視方法。
背景技術(shù)：
：隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，面向普通群眾的消費(fèi)級(jí)無人機(jī)產(chǎn)品越來越多，飛行門檻越來越低。包括消費(fèi)級(jí)無人機(jī)在內(nèi)的諸如動(dòng)力三角翼、滑翔機(jī)、探空氣球等這類典型的“低、慢、小”目標(biāo)極易形成“黑飛”，對(duì)包括機(jī)場(chǎng)在內(nèi)的要地構(gòu)成威脅。而這些“低、慢、小”目標(biāo)又往往處于大型雷達(dá)的監(jiān)視盲區(qū)。針對(duì)無人機(jī)的監(jiān)視，目前還是個(gè)世界難題，國(guó)際上通常采用雷達(dá)探測(cè)、光電設(shè)備探測(cè)、聲學(xué)探測(cè)等相應(yīng)手段，但是國(guó)內(nèi)尚無相關(guān)產(chǎn)品。相控陣?yán)走_(dá)即相位控制電子掃描陣列雷達(dá)，利用大量個(gè)別控制的小型天線元件排列成天線陣面，每個(gè)天線單元都由獨(dú)立的開關(guān)控制，基于惠更斯原理通過控制各天線元件發(fā)射的時(shí)間差，就能合成不同相位(指向)的主波束，而且在兩個(gè)軸向上均可進(jìn)行相位變化；與托馬斯·楊的雙縫實(shí)驗(yàn)相似，相控陣各移相器發(fā)射的電磁波以建設(shè)性干涉原理強(qiáng)化并合成一個(gè)接近筆直的雷達(dá)主波瓣，而旁瓣則由于干涉相消而大幅減低。普通雷達(dá)的波束掃描是靠雷達(dá)天線的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械掃描，這種方式波束指向不靈活，無法精確監(jiān)視低空區(qū)域內(nèi)高度低、速度慢、體積小的目標(biāo)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種低空目標(biāo)監(jiān)視方法，本監(jiān)視方法能夠精確監(jiān)視低空區(qū)域內(nèi)高度低、速度慢、體積小的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施：一種低空目標(biāo)監(jiān)視方法包括以下步驟：s1、在相控陣?yán)走_(dá)天線方位角機(jī)械掃描的每一個(gè)脈沖周期內(nèi)，依次發(fā)射出相對(duì)于相控陣?yán)走_(dá)天線法線方向，俯仰角為-15°～﹢15°的8束電掃描雷達(dá)波脈沖信號(hào)；s2、根據(jù)回波信號(hào)探測(cè)出目標(biāo)相對(duì)于相控陣?yán)走_(dá)的空間坐標(biāo)。優(yōu)選的，所述雷達(dá)天線法線方向與水平面的預(yù)仰角為15°。優(yōu)選的，8束所述電掃描雷達(dá)波脈沖信號(hào)的波位分布分別為：第一波位的中心仰角為1.6°，波束寬度為2.67°，增益為38.38db；第二波位的中心仰角為2.8°，波束寬度為2.66°，增益為38.40db；第三波位的中心仰角為4.3°，波束寬度為2.65°，增益為38.42db；第四波位的中心仰角為6.3°，波束寬度為3.95°，增益為36.69db；第五波位的中心仰角為9°，波束寬度為3.92°，增益為36.72db；第六波位的中心仰角為11.5°，波束寬度為6.51°，增益為34.51db；第七波位的中心仰角為16°，波束寬度為7.80°，增益為33.73db；第八波位的中心仰角為22°，波束寬度為15.72°，增益為30.69db。進(jìn)一步的，當(dāng)所述相控陣?yán)走_(dá)天線方位角機(jī)械掃描速率為6轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，8束所述電掃描雷達(dá)波脈沖信號(hào)的參數(shù)分別為：第一波位的中心仰角為1.6°，波束寬度為2.67°，增益為38.38db，平均重復(fù)頻率為1800hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為10.00ms，占空比為10.3％；第二波位的中心仰角為2.8°，波束寬度為2.66°，增益為38.40db，平均重復(fù)頻率為1800hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為10.00ms，占空比為10.3％；第三波位的中心角度為4.3°，波束寬度為2.65°，增益為38.42db，平均重復(fù)頻率為1800hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為10.00ms，占空比為10.3％；第四波位的中心仰角為6.3°，波束寬度為3.95°，增益為36.69db，平均重復(fù)頻率為1200hz，寬脈沖寬度為80μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為2.50ms，占空比為10.4％；第五波位的中心仰角為9°，波束寬度為3.92°，增益為36.72db，平均重復(fù)頻率為4000hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.75ms，占空比為10.8％；第六波位的中心仰角為11.5°，波束寬度為6.51°，增益為34.51db，平均重復(fù)頻率為4000hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.75ms，占空比為10.8％；第七波位的中心仰角為16°，波束寬度為7.80°，增益為33.73db，平均重復(fù)頻率為5000hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.60ms，占空比為8.5％；第八波位的中心仰角為22°，波束寬度為15.72°，增益為30.69db，平均重復(fù)頻率為5000hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.60ms，占空比為8.5％。進(jìn)一步的，當(dāng)所述相控陣?yán)走_(dá)天線方位角機(jī)械掃描速率為12轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，8束所述電掃描雷達(dá)波脈沖信號(hào)的參數(shù)分別為：第一波位的中心仰角為1.6°，波束寬度為2.67°，增益為38.38db，平均重復(fù)頻率為3600hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為5.00ms，占空比為9.7％；第二波位的中心仰角為2.8°，波束寬度為2.66°，增益為38.40db，平均重復(fù)頻率為3600hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為5.00ms，占空比為9.7％；第三波位的中心角度為4.3°，波束寬度為2.65°，增益為38.42db，平均重復(fù)頻率為3600hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為5.00ms，占空比為9.7％；第四波位的中心仰角為6.3°，波束寬度為3.95°，增益為36.69db，平均重復(fù)頻率為2100hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為1.43ms，占空比為12.0％；第五波位的中心仰角為9°，波束寬度為3.92°，增益為36.72db，平均重復(fù)頻率為4500hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.67ms，占空比為12.2％；第六波位的中心仰角為11.5°，波束寬度為6.51°，增益為34.51db，平均重復(fù)頻率為4500hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.67ms，占空比為12.2％；第七波位的中心仰角為16°，波束寬度為7.80°，增益為33.73db，平均重復(fù)頻率為7100hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.42ms，占空比為12.1％；第八波位的中心仰角為22°，波束寬度為15.72°，增益為30.69db，平均重復(fù)頻率為7100hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.42ms，占空比為12.1％。進(jìn)一步的，當(dāng)所述相控陣?yán)走_(dá)天線方位角機(jī)械掃描速率為24轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，8束所述電掃描雷達(dá)波脈沖信號(hào)的參數(shù)分別為：第一波位的中心仰角為1.6°，波束寬度為2.67°，增益為38.38db，最高重復(fù)頻率為4800hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為18，處理模式為mtd，駐留時(shí)間為3.75ms，占空比為8.2％；第二波位的中心仰角為2.8°，波束寬度為2.66°，增益為38.40db，最高重復(fù)頻率為2400hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為1.25ms，占空比為13.7％；第三波位的中心角度為4.3°，波束寬度為2.65°，增益為38.42db，最高重復(fù)頻率為2400hz，寬脈沖寬度為50μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為1.25ms，占空比為13.7％；第四波位的中心仰角為6.3°，波束寬度為3.95°，增益為36.69db，最高重復(fù)頻率為1600hz，寬脈沖寬度為80μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為1.88ms，占空比為13.9％；第五波位的中心仰角為9°，波束寬度為3.92°，增益為36.72db，最高重復(fù)頻率為3800hz，寬脈沖寬度為30μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.79ms，占空比為14.1％；第六波位的中心仰角為11.5°，波束寬度為6.51°，增益為34.51db，最高重復(fù)頻率為3800hz，寬脈沖寬度為30μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.79ms，占空比為14.1％；第七波位的中心仰角為16°，波束寬度為7.80°，增益為33.73db，最高重復(fù)頻率為8200hz，寬脈沖寬度為10μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.37ms，占空比為13.9％；第八波位的中心仰角為22°，波束寬度為15.72°，增益為30.69db，最高重復(fù)頻率為7100hz，寬脈沖寬度為20μs，脈沖數(shù)為3，處理模式為正常，駐留時(shí)間為0.42ms，占空比為14.2％。本發(fā)明的有益效果在于：本監(jiān)視方法使用相控陣體制雷達(dá)實(shí)現(xiàn)對(duì)包括無人機(jī)在內(nèi)的低慢小目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)視，采用相控陣體制，通過比幅測(cè)角能夠輸出被監(jiān)測(cè)目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)位置的角度信息，進(jìn)而得到目標(biāo)的空間位置信息，覆蓋空域3000米以下，同時(shí)滿足對(duì)于進(jìn)出港航班的監(jiān)視需求，本發(fā)明能夠精確監(jiān)視低空區(qū)域內(nèi)高度低、速度慢、體積小的目標(biāo)，顯示、輸出飛行目標(biāo)的距離、方位、速度和高度信息，形成低空目標(biāo)的三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)。附圖說明圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的低空小目標(biāo)雷達(dá)的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為本發(fā)明的目標(biāo)在6rpm模式，rcs＝2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖3為本發(fā)明的目標(biāo)在6rpm模式，rcs＝0.2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖4為本發(fā)明的目標(biāo)在12rpm模式，rcs＝2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖5為本發(fā)明的目標(biāo)在12rpm模式，rcs＝0.2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖6為本發(fā)明的目標(biāo)在24rpm模式，rcs＝2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖7為本發(fā)明的目標(biāo)在24rpm模式，rcs＝0.2m2時(shí)的威力覆蓋圖；圖8為本發(fā)明對(duì)通航飛機(jī)目標(biāo)的監(jiān)視畫面；圖9為本發(fā)明對(duì)無人機(jī)目標(biāo)的監(jiān)視畫面。圖中的附圖標(biāo)記含義如下：10—天饋分系統(tǒng)11—四通道t/r模塊12—和差波束網(wǎng)絡(luò)13—第一環(huán)形器14—第二環(huán)形器20—接收分系統(tǒng)21—收發(fā)通道模塊22—第一開關(guān)23—第二開關(guān)24—第三開關(guān)25—功率放大模塊26—波形產(chǎn)生模塊27—頻率源產(chǎn)生模塊30—信號(hào)處理分系統(tǒng)40—波束控制分系統(tǒng)50—轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)51—電機(jī)52—驅(qū)動(dòng)器53—編碼器54—plc控制器60—終端分系統(tǒng)70—電源分系統(tǒng)具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，采用的相控陣?yán)走_(dá)如圖1所示，本雷達(dá)包括天饋分系統(tǒng)10、接收分系統(tǒng)20、信號(hào)處理分系統(tǒng)30、波束控制分系統(tǒng)40、轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50、終端分系統(tǒng)60以及電源分系統(tǒng)70；各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳遞，低空特指距離地面高度3千米以下的目標(biāo)；小目標(biāo)特指雷達(dá)散射截面積rcs在2平方米以上的目標(biāo)；所述天饋分系統(tǒng)10用于接收目標(biāo)回波信號(hào)以及所述波束控制分系統(tǒng)40輸出的控制信號(hào)；所述天饋分系統(tǒng)10與接收分系統(tǒng)20之間雙向通信連接；接收分系統(tǒng)20用于輸出兩路中頻回波信號(hào)至信號(hào)處理分系統(tǒng)30的信號(hào)輸入端；信號(hào)處理分系統(tǒng)30用于對(duì)兩路中頻回波信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后送入網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的信號(hào)輸入端；所述波束控制分系統(tǒng)40分別與電源分系統(tǒng)70、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間雙向通信連接；所述轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間雙向通信連接，市電通過轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50連接電源分系統(tǒng)70的信號(hào)輸入端；所述終端分系統(tǒng)60與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間雙向通信連接，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的信號(hào)輸入端連接北斗和/或gps系統(tǒng)；電源分系統(tǒng)70用于為本雷達(dá)供電。具體的，終端分系統(tǒng)60的本質(zhì)是一臺(tái)顯控計(jì)算機(jī)，各個(gè)分系統(tǒng)中均設(shè)置有監(jiān)控分系統(tǒng)，通過電平反饋得知各個(gè)元器件的工作狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50內(nèi)部包括匯流環(huán)，220v市電通過匯流環(huán)連接電源分系統(tǒng)70的信號(hào)輸入端。所述天饋分系統(tǒng)10包括八個(gè)四通道t/r模塊11、和差波束網(wǎng)絡(luò)12以及波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)所述四通道t/r模塊11分別連接四根波導(dǎo)輻射線源，其中，波導(dǎo)輻射線源，用于接收回波信號(hào)以及來自四通道t/r模塊11的射頻信號(hào)，在天線方位角機(jī)械掃描的每一個(gè)脈沖周期內(nèi)，依次發(fā)射出相對(duì)于雷達(dá)天線法線方向，俯仰角為-15°～﹢15°漸進(jìn)全覆蓋的8束電掃描雷達(dá)波信號(hào)；四通道t/r模塊11，用于接收分別來自和差波束網(wǎng)絡(luò)12、波束控制分系統(tǒng)40的射頻信號(hào)、控制信號(hào)，四通道t/r模塊11與和差波束網(wǎng)絡(luò)12之間雙向通信連接；和差波束網(wǎng)絡(luò)12，其包括1比8功分器，和差波束網(wǎng)絡(luò)12用于接收來自接收分系統(tǒng)20的射頻信號(hào)、測(cè)試信號(hào)，輸出和回波信號(hào)和差回波信號(hào)至接收分系統(tǒng)20的信號(hào)輸入端；波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)，其與四通道t/r模塊11相連，波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)通過第二環(huán)形器14與接收分系統(tǒng)20之間相連。所述接收分系統(tǒng)20包括收發(fā)通道模塊21、第一開關(guān)22、第二開關(guān)23、第三開關(guān)24、功率放大模塊25、波形產(chǎn)生模塊26以及頻率源產(chǎn)生模塊27，所述頻率源產(chǎn)生模塊27用于產(chǎn)生收發(fā)通道模塊21所需的本振信號(hào)以及波形產(chǎn)生模塊26、信號(hào)處理分系統(tǒng)30所需的時(shí)鐘信號(hào)，所述波形產(chǎn)生模塊26產(chǎn)生70mhz的中頻發(fā)射信號(hào)至收發(fā)通道模塊21的信號(hào)輸入端，所述第二開關(guān)23的一個(gè)不動(dòng)端連接第二環(huán)形器14的一個(gè)輸入端，所述第二環(huán)形器14的另一個(gè)輸入端連接波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)輸出端，第二環(huán)形器14的輸出端連接第三開關(guān)24的一個(gè)不動(dòng)端，第二開關(guān)23的另一個(gè)不動(dòng)端連接和差波束網(wǎng)絡(luò)12的信號(hào)輸入端，第二開關(guān)23的動(dòng)端連接第一開關(guān)22的一個(gè)不動(dòng)端，第一開關(guān)22的動(dòng)端連接收發(fā)通道模塊21的信號(hào)輸出端，第一開關(guān)22的另一個(gè)不動(dòng)端連接功率放大模塊25的信號(hào)輸入端，所述功率放大模塊25的信號(hào)輸出端連接第一環(huán)形器13的一個(gè)輸入端，第一環(huán)形器13的另一端與和差波束網(wǎng)絡(luò)12之間雙向通信連接，第一環(huán)形器13的輸出端連接第三開關(guān)24的另一個(gè)不動(dòng)端，第三開關(guān)24的動(dòng)端連接收發(fā)通道模塊21的信號(hào)輸入端，收發(fā)通道模塊21的信號(hào)輸出端分別輸出兩路中頻信號(hào)至信號(hào)處理分系統(tǒng)30的信號(hào)輸入端。所述信號(hào)處理分系統(tǒng)30包括fpga芯片，fpga芯片的型號(hào)為美國(guó)altera公司生產(chǎn)的ep4se360f35i3芯片，所述fpga芯片用于對(duì)來自收發(fā)通道模塊21的兩路中頻信號(hào)分別進(jìn)行脈沖壓縮處理、fir濾波處理、恒虛警處理、滑窗檢測(cè)處理，并將處理后的兩路中頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)打包通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至終端計(jì)算機(jī)；信號(hào)處理分系統(tǒng)30根據(jù)頻率源產(chǎn)生模塊27提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘80mhz，產(chǎn)生全機(jī)的工作時(shí)序，接收雷達(dá)70mhz中頻信號(hào)，進(jìn)行a/d采樣，數(shù)字下變頻形成數(shù)字正交i、q信號(hào)，然后對(duì)i、q信號(hào)進(jìn)行數(shù)字脈壓、mtd/mti濾波、恒虛警處理、雜波圖、滑窗檢測(cè)，將目標(biāo)初始參數(shù)通過網(wǎng)線送入終端分系統(tǒng)60進(jìn)行軟件化點(diǎn)跡提取、點(diǎn)跡凝聚，同時(shí)接收終端分系統(tǒng)60命令，對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50進(jìn)行控制，同時(shí)采集轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50故障，上報(bào)顯控計(jì)算機(jī)。所述轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50包括電機(jī)51、驅(qū)動(dòng)器52、編碼器53以及plc控制器54，所述plc控制器54的信號(hào)輸出端連接驅(qū)動(dòng)器52的信號(hào)輸入端，所述編碼器53的信號(hào)輸出端連接plc控制器54的信號(hào)輸入端，所述驅(qū)動(dòng)器52與電機(jī)51之間雙向通信連接，plc控制器54與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)之間雙向通信連接。本雷達(dá)的轉(zhuǎn)速最高為24r/min，根據(jù)雷達(dá)天線的風(fēng)荷計(jì)算，風(fēng)荷與天線轉(zhuǎn)速成正比，因此電機(jī)的功率需要相應(yīng)提高，若電機(jī)仍放置在轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部，則轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸會(huì)增大很多。在保證滿足設(shè)計(jì)風(fēng)速的情況下，考慮到電機(jī)安裝、維修及整體布局的美觀性，選擇將電機(jī)51置于轉(zhuǎn)臺(tái)外部。減速機(jī)采用雙輸出的結(jié)構(gòu)形式，一端直接驅(qū)動(dòng)天線運(yùn)動(dòng)，另一端連接匯流環(huán)并傳遞方位位置信號(hào)。這種方式在結(jié)構(gòu)上更加緊湊，同時(shí)避免了增加二級(jí)傳動(dòng)造成的精度降低。由于本雷達(dá)的使用環(huán)境是室外，且沒有天線罩的保護(hù)，因此匯流環(huán)同方位同步裝置一起置于轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部。轉(zhuǎn)臺(tái)底部加轉(zhuǎn)接箱，對(duì)線纜接頭在防雨防塵方面起到了很好的保護(hù)作用。所述電機(jī)51采用西門子公司生產(chǎn)的simoticsgp1le0001系列的三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)伺服分系統(tǒng)50內(nèi)部包括減速機(jī)，減速機(jī)選用德國(guó)kpm傳動(dòng)的cavex渦輪蝸桿減速機(jī)，傳動(dòng)比為50，為了滿足天線的高轉(zhuǎn)速要求采用冷卻效果更好的油潤(rùn)滑方式，電機(jī)51通過聯(lián)軸器與減速機(jī)相連，這種軟聯(lián)接的方式避免了硬聯(lián)接的機(jī)械損傷，最大限度地保證了電機(jī)和減速機(jī)兩個(gè)關(guān)鍵部件的使用壽命。本三坐標(biāo)低空小目標(biāo)雷達(dá)的監(jiān)視流程如下：信號(hào)發(fā)射過程：終端分系統(tǒng)60的顯控計(jì)算機(jī)發(fā)送工作指令，所述信號(hào)處理分系統(tǒng)30收到工作指令發(fā)出相應(yīng)的時(shí)序，dds根據(jù)時(shí)序形成中頻調(diào)制信號(hào)，所述中頻調(diào)制信號(hào)和頻率源產(chǎn)生模塊27產(chǎn)生的本振信號(hào)共同送入收發(fā)通道模塊21進(jìn)行上變頻得到射頻調(diào)制信號(hào)，射頻調(diào)制信號(hào)進(jìn)入功率放大模塊25進(jìn)行功率放大，再經(jīng)過和差波束網(wǎng)絡(luò)12功分成8路發(fā)射信號(hào)，8路發(fā)射信號(hào)分別被送入8個(gè)四通道t/r模塊11，8路四通道t/r模塊11對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行放大后輸出32路發(fā)射信號(hào)分別至32根波導(dǎo)輻射線源，并在空間形成發(fā)射波束，波控分系統(tǒng)發(fā)出數(shù)字移相器控制碼控制發(fā)射波束的空間指向；信號(hào)接收過程：32根波導(dǎo)輻射線源接收回波信號(hào)，回波信號(hào)經(jīng)過四通道t/r模塊11放大后被送入和差波束網(wǎng)絡(luò)12形成和回波信號(hào)、差回波信號(hào)，分別送到兩路接收通道中，差回波信號(hào)直接被送入收發(fā)通道模塊21進(jìn)行放大、混頻、濾波操作，和回波信號(hào)分別經(jīng)過第一環(huán)形器13、第三開關(guān)24后被送入收發(fā)通道模塊21進(jìn)行放大、混頻、濾波操作，收發(fā)通道模塊21輸出兩路中頻回波信號(hào)至信號(hào)處理分系統(tǒng)30的信號(hào)輸入端；所述信號(hào)處理分系統(tǒng)30對(duì)兩路中頻回波信號(hào)分別進(jìn)行采樣、提取、濾波后形成兩路i/q數(shù)字信號(hào)，再分別對(duì)兩路i/q數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字脈壓處理、多普勒濾波、恒虛警處理、信號(hào)檢測(cè)后進(jìn)行數(shù)據(jù)打包通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至終端分系統(tǒng)60中進(jìn)行點(diǎn)跡濾波和點(diǎn)跡凝聚；發(fā)射校正過程：其中一個(gè)四通道t/r模塊11的發(fā)射支路接通，其他的四通道t/r模塊11設(shè)為負(fù)載狀態(tài)，所述接收分系統(tǒng)20通過開關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試信號(hào)的切換，并將切換后的測(cè)試信號(hào)分別通過第一環(huán)形器13、和差波束網(wǎng)絡(luò)12、接通發(fā)射支路的四通道t/r模塊11送至波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)，所述波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)再將切換后的測(cè)試信號(hào)分別通過第二環(huán)形器14、第三開關(guān)24、收發(fā)通道模塊21、信號(hào)處理分系統(tǒng)30送至終端分系統(tǒng)60中，實(shí)現(xiàn)對(duì)四通道t/r模塊11的發(fā)射支路進(jìn)行校正、實(shí)時(shí)故障檢測(cè)、模擬目標(biāo)檢測(cè)；接收校正過程：其中一個(gè)四通道t/r模塊11的接收支路接通，其他的四通道t/r模塊11設(shè)為負(fù)載狀態(tài)，所述接收分系統(tǒng)20通過開關(guān)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試信號(hào)的切換，并將切換后的測(cè)試信號(hào)通過第二環(huán)形器14送至波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)，所述波導(dǎo)校正網(wǎng)絡(luò)再將切換后的測(cè)試信號(hào)分別通過接通接收支路的四通道t/r模塊11、和差波束網(wǎng)絡(luò)12、第一環(huán)形器13、第三開關(guān)24、收發(fā)通道模塊21、信號(hào)處理分系統(tǒng)30送至終端分系統(tǒng)60中，實(shí)現(xiàn)對(duì)四通道t/r模塊11的接收支路進(jìn)行校正、實(shí)時(shí)故障檢測(cè)、模擬目標(biāo)檢測(cè)；輻相校正過程：測(cè)試信號(hào)通過第二開關(guān)23進(jìn)入和差波束網(wǎng)絡(luò)12，所述和差波束網(wǎng)絡(luò)12耦合輸出和回波信號(hào)、差回波信號(hào)分別送入和通道、差通道，和通道、差通道將和回波信號(hào)、差回波信號(hào)通過收發(fā)通道模塊21、信號(hào)處理分系統(tǒng)30送入終端分系統(tǒng)60進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于天線罩的設(shè)計(jì)，雖然單根天線罩具有迎風(fēng)面積小抗風(fēng)性能好的優(yōu)勢(shì)，但是考慮到本系統(tǒng)電子設(shè)備采用背負(fù)式設(shè)計(jì)安裝于天線背面，不能發(fā)揮出單根罩優(yōu)勢(shì)，因而本系統(tǒng)采用整體罩。本雷達(dá)俯仰方向需要覆蓋0°～30°范圍，采用雷達(dá)陣面預(yù)仰15°設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)的雷達(dá)陣面俯仰掃描范圍為-15°～+15°，共設(shè)置8個(gè)波位，波位分配如表1所示。表1：波位中心仰角波束寬度增益11.62.6738.3822.82.6638.4034.32.6538.4246.33.9536.69593.9236.72611.56.5134.517167.8033.7382215.7230.69本雷達(dá)采用短脈沖加長(zhǎng)脈沖的雙脈沖線性調(diào)頻或非線性調(diào)頻發(fā)射波形，其中長(zhǎng)脈沖用于探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)，不同模式、不同波位按照探測(cè)距離的遠(yuǎn)近選擇不同的脈寬；短脈沖統(tǒng)一設(shè)置為2μs，用于長(zhǎng)脈沖的近距離補(bǔ)盲。雷達(dá)系統(tǒng)運(yùn)行模式分為工作模式和校正模式兩種，工作模式根據(jù)探測(cè)距離和駐留時(shí)間又分為6rpm、12rpm、24rpm三種模式，三種工作模式的探測(cè)威力如表2所示。表2：6rpm模式下的理論波束駐留時(shí)間為36.11ms，采取8個(gè)仰角波束的波位分配方式，為了保證足夠的脈沖積累數(shù)，低波束采用三組6脈沖濾波器的mtd處理，高波束采用3脈沖mti處理，提高第一盲速及抑制距離折疊分別采用cpi間三重頻參差及prf三重參差的方法，兼有正常處理與超雜波檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。6rpm模式下雷達(dá)波位分配主要技術(shù)性能參數(shù)以及設(shè)置參數(shù)如表3及表4所示，目標(biāo)rcs為2m2的威力覆蓋圖如圖2所示，目標(biāo)rcs為0.2m2的威力覆蓋圖如圖3所示。表3：表4：12rpm模式下的理論波束駐留時(shí)間為18.05ms，采取8個(gè)仰角波束的波位分配方式，為了保證足夠的脈沖積累數(shù)，低波束采用三組6脈沖濾波器的mtd處理，高波束采用3脈沖對(duì)消mti處理，提高第一盲速及抑制距離折疊分別采用cpi間三重頻參差及prf三重參差的方法，兼有正常處理與超雜波檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。12rpm模式下雷達(dá)波位分配主要技術(shù)性能參數(shù)以及設(shè)置參數(shù)如表5及表6所示，目標(biāo)rcs為2m2的威力覆蓋圖如圖4所示，目標(biāo)rcs為0.2m2的威力覆蓋圖如圖5所示。表5：表6：24rpm模式下的波束駐留時(shí)間為9.03ms，由于時(shí)間有限，采取8個(gè)仰角波束的波位分配方式，為了保證足夠的脈沖積累數(shù)，低波束采用三組6脈沖濾波器的mtd處理，高波束采用3脈沖對(duì)消mti處理，提高第一盲速及抑制距離折疊分別采用cpi間三重頻參差及prf三重參差的方法，兼有正常處理與超雜波檢測(cè)兩種檢測(cè)方式。24rpm模式下雷達(dá)波位分配主要技術(shù)性能參數(shù)以及設(shè)置參數(shù)如表7及表8所示，目標(biāo)rcs為2m2的威力覆蓋圖如圖6所示，目標(biāo)rcs為0.2m2的威力覆蓋圖如圖7所示。表7：表8通過表格3～表格8可看出本監(jiān)視方法能夠精確監(jiān)視低空區(qū)域內(nèi)高度低、速度慢、體積小的目標(biāo)。圖8為本低空小目標(biāo)雷達(dá)對(duì)通航飛機(jī)目標(biāo)的監(jiān)視畫面，能夠清楚地看出飛機(jī)起降，圖9為本低空小目標(biāo)雷達(dá)對(duì)無人機(jī)目標(biāo)的監(jiān)視畫面，兩幅圖均能顯示出目標(biāo)在以雷達(dá)為中心的極坐標(biāo)系中的位置。本監(jiān)視方法能夠?qū)崿F(xiàn)搜索、跟蹤海拔3000米以下低空空域內(nèi)的小型飛機(jī)、滑翔傘、無人機(jī)等空氣動(dòng)力目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程空管一次雷達(dá)的低空補(bǔ)盲，形成低空目標(biāo)的三坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)。當(dāng)前第1頁12