一種雷達(dá)的有源和無(wú)源一體化集成系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雷達(dá)的有源和無(wú)源一體化集成系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，電子對(duì)抗越來(lái)越多，雷達(dá)所面對(duì)的目標(biāo)環(huán)境和生存環(huán)境同以往相比發(fā)生了巨大的變化，作戰(zhàn)環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，反雷達(dá)裝備有了迅猛的發(fā)展，電子干擾、反輻射導(dǎo)彈、隱身目標(biāo)和低空突防已對(duì)雷達(dá)的作戰(zhàn)效能發(fā)揮和戰(zhàn)場(chǎng)生存構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。此外，現(xiàn)代作戰(zhàn)為增強(qiáng)其環(huán)境感知、目標(biāo)識(shí)別及自衛(wèi)防御能力，不斷加裝配備多種功能的設(shè)備，但隨著電子設(shè)備數(shù)量的增加，也產(chǎn)生了很多新問(wèn)題，如各設(shè)備之間的電磁干擾、多個(gè)傳感器的優(yōu)化及隱身設(shè)計(jì)等問(wèn)題。
[0003]有源雷達(dá)會(huì)給出目標(biāo)的角度信息和距離信息，定位精度高，但數(shù)據(jù)率不高，且隱蔽性差，很容易遭受到敵方的干擾和攻擊；而無(wú)源雷達(dá)只能給出目標(biāo)的方位信息，數(shù)據(jù)精度低，但數(shù)據(jù)率比較高，且具有較強(qiáng)的生存能力。若能充分利用這兩種傳感器的探測(cè)性能可以對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有效的跟蹤、識(shí)別，且不容易被敵方摧毀，使系統(tǒng)在目標(biāo)探測(cè)和目標(biāo)識(shí)別方面更智能化，提高系統(tǒng)的抗干擾能力、生存能力和有效工作能力。
[0004]有源探測(cè)預(yù)警、干擾和無(wú)源偵察告警作為獨(dú)立的電子設(shè)備在?；脚_(tái)及空基平臺(tái)上應(yīng)用由來(lái)已久，長(zhǎng)期以來(lái)它們分屬于不同部門管理，由不同行業(yè)的工業(yè)企業(yè)部門研制。各設(shè)備之間不存在從屬關(guān)系，也不存在天線或其他硬件共用，更談不上底層信息共享，其工作狀態(tài)僅僅由上一級(jí)的指揮控制系統(tǒng)配屬。因此彼此之間缺乏數(shù)據(jù)共享、信息互通的條件，工作難以協(xié)同，同時(shí)設(shè)備的架設(shè)位置和鋪設(shè)線路也較為隨意，缺乏規(guī)劃。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種雷達(dá)的有源和無(wú)源一體化集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)能解決雷達(dá)面臨的四大威脅和充分利用有源無(wú)源雷達(dá)所提供信息的互補(bǔ)性，對(duì)復(fù)雜環(huán)境下目標(biāo)進(jìn)行有效的探測(cè)。同時(shí)改善自身設(shè)備之間日益嚴(yán)重的電磁干擾，改善隱身效果。
[0007]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種雷達(dá)的有源和無(wú)源一體化集成系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括一體化桅桿、通用總線和通用處理平臺(tái)，用來(lái)接收信號(hào)的一體化桅桿通過(guò)通用總線與通用處理平臺(tái)連接；通用總線實(shí)現(xiàn)通用處理平臺(tái)內(nèi)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；所述一體化桅桿包括有源設(shè)備與無(wú)源設(shè)備共用的天線孔徑和微波網(wǎng)絡(luò)；在通用處理平臺(tái)內(nèi)設(shè)有用來(lái)進(jìn)行信號(hào)分析和處理的通用信息處理板。
[0008]本發(fā)明中，有源設(shè)備包括衛(wèi)星通信、雷達(dá)、微波通信；無(wú)源設(shè)備包括雷達(dá)、激光。
[0009]本發(fā)明打破當(dāng)前增功能必然增加設(shè)備的思維。頂層設(shè)計(jì)，科學(xué)規(guī)劃，將現(xiàn)有有源探測(cè)、無(wú)源偵察設(shè)備的硬件資源有效整合，既保障系統(tǒng)各單項(xiàng)功能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，又充分利用各功能模塊的實(shí)現(xiàn)信息互補(bǔ)，提升總體性能，形成全方位、多頻段、多層次的集情報(bào)、監(jiān)視、探測(cè)、識(shí)別、定位于一體的綜合電子探測(cè)預(yù)警及自衛(wèi)防御電子系統(tǒng)。既滿足單平臺(tái)作戰(zhàn)要求，又滿足未來(lái)編隊(duì)電子偵察預(yù)警系統(tǒng)要求。適應(yīng)未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)“高集成、高密度、高效率”的作戰(zhàn)要求。
[0010]本發(fā)明將有源探測(cè)信息和無(wú)源偵察信息進(jìn)行深度融合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)場(chǎng)探視感知的精細(xì)化偵察。主要兩個(gè)方面，一是平臺(tái)內(nèi)各型電子用頻設(shè)備之間的硬件一體化集成，包括設(shè)備之間的孔徑共用、數(shù)據(jù)處理平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和總線技術(shù)；二是平臺(tái)內(nèi)各用頻設(shè)備的一體化集成，包括通用信號(hào)處理、專項(xiàng)功能模塊的資源配置規(guī)劃及信息流規(guī)劃等。
[0011]的一體化桅桿作為有源和無(wú)源的輸入前端，它主要實(shí)現(xiàn)天線的孔徑、微波網(wǎng)絡(luò)共用。基于一體化桅桿的有源無(wú)源共用孔徑和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)一體化桅桿，將有源設(shè)備(衛(wèi)星通信、雷達(dá)、微波通信)和無(wú)源設(shè)備(雷達(dá)/通信偵察、激光/紅外告警)布設(shè)到合適位置，優(yōu)化設(shè)計(jì)，共用。
[0012]通用總線主要實(shí)現(xiàn)信號(hào)的通用處理平臺(tái)下各處理模塊之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。
[0013]通用處理平臺(tái)作為信號(hào)分析、處理的載體，為各種算法的實(shí)現(xiàn)提供通用的、必要的平臺(tái)，形成開(kāi)發(fā)的架構(gòu)，便于功能的擴(kuò)展；算法處理模塊，是軟件應(yīng)用模塊化的要求，通過(guò)對(duì)通用信號(hào)處理算法，專用信號(hào)處理模塊的分類，實(shí)現(xiàn)在線重構(gòu)、升級(jí)。
[0014]本處理平臺(tái)采用高速GTX(Gigabit Transceiver)技術(shù)，應(yīng)用在片間通信(兩個(gè)FPGA之間，F(xiàn)PGA與DSP之間等)、板間通信等，實(shí)現(xiàn)龐大數(shù)據(jù)的高速、實(shí)時(shí)的傳輸。線速度范圍是 lGbps_12Gbps，有效負(fù)載范圍是 0.8Gbps_10Gbps。其中 LVDS (Low Voltage DifferentSignal)和CML(Current Mode Logic)是常用的兩種差分信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。
[0015]設(shè)備通用信號(hào)處理采用VPX架構(gòu)，印制板為標(biāo)準(zhǔn)6U尺寸，高速背板為各6U板提供電氣接入，背板具有以太網(wǎng)、Rapid1總線、PCIE總線交換能力，配置光電轉(zhuǎn)換可以實(shí)現(xiàn)光纖通信。
[0016]通用處理板硬件采取通用的Double FPGA+Double CPU+ 一塊總線交換芯片的主架構(gòu)模式。波束合成板輸出一路信號(hào)經(jīng)背板輸入本分機(jī)，采用SR102.1規(guī)范，采用8xlanes。FPGA 采用兩塊 Xilinx Virtex-6 XC6VLX550T。
[0017]基于SR102.1規(guī)范的串行Rapid1互連，采用IDT公司Rapid1互連芯片CPS-1616，共16路串行通道，每通道可以實(shí)現(xiàn)單路1.25Gbps、2.5Gbps、3.125Gbps、5Gbps或
6.25Gbps的傳輸速率。基于SR101.3規(guī)范的串行Rapid1互連，采用Tundra公司Tsi578互連芯片，可實(shí)現(xiàn)1.25GHz、2.5GHz、3.125GHz的傳輸速率。
[0018]本發(fā)明能解決雷達(dá)面臨的四大威脅和充分利用有源無(wú)源雷達(dá)所提供信息的互補(bǔ)性，對(duì)復(fù)雜環(huán)境下目標(biāo)進(jìn)行有效的探測(cè)。同時(shí)改善自身設(shè)備之間日益嚴(yán)重的電磁干擾，改善隱身效果。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明組成框圖；
圖2是本發(fā)明中一體化桅桿布設(shè)方案構(gòu)成圖；
圖3是本發(fā)明中通用信息處理硬件平臺(tái)組成框圖；
圖4是本發(fā)明中串行GTX收發(fā)器發(fā)送和接收基本結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
[0021]一種雷達(dá)的有源和無(wú)源一體化集成系統(tǒng)，包括一體化桅桿1、通用總線2和通用處理平臺(tái)3，用來(lái)接收信號(hào)的一體化桅桿I通過(guò)通用總線2與通用處理平臺(tái)3連接；通用總線實(shí)現(xiàn)通用處理平臺(tái)內(nèi)各處理模塊之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通；一體化桅桿包括有源設(shè)備與無(wú)源設(shè)備共用的天線孔徑4和微波網(wǎng)絡(luò)5 ;在通用處理平臺(tái)內(nèi)設(shè)有用來(lái)進(jìn)行信號(hào)分析和處理的通用信息處理板。
[0022]參見(jiàn)圖2，一體化桅桿的有源無(wú)源共用孔徑和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過(guò)一體化桅桿，將有源設(shè)備(衛(wèi)星通信6、雷達(dá)9、微波通信10)和