相控阵雷达

摘要： 雷达有机械与相控阵两种扫描体制,一般相控阵雷达远优于机械扫描雷达,因此准确识别扫描体制对威胁评估至关重要。传统体制识别基于专家特征与阈值,需分析大量数据,开发效率与准确性较差。提出两种智能识别方法来解决该问题:(1)以脉冲幅度的一阶差分绝对值直方图为特征,通过支持向量机进行分类识别;(2)建立基于注意力机制的深度卷积神经网络,实现特征的自动学习与扫描体制的识别。实验表明,两种方法均有着良好的准确性,且基于深度神经网络的方法鲁棒性更优。

摘要： 相控阵雷达采用多通道工作方式后增加了自由度并提升了系统性能。针对雷达遇到的同步问题,提出一种相控阵雷达多通道同步方法。该方法首先采用同步触发方式对单个时钟芯片进行同步,然后对多个时钟芯片的同步信号进行精确延时调整,最后采用一种自适应采样窗口中心调节方法实现多个高速模数转换器的同步。将其应用于实际雷达产品,实测结果表明,该方法可有效实现相控阵雷达的多通道同步。

摘要： 北京大兴国际机场相控阵雷达性能先进,可实现对灾害性飞行天气的高效监测。对比该雷达和S波段多普勒天气雷达在2020年6月18日和25日两次强对流过程探测能力表明:2020年6月18日相控阵雷达探测到雷暴清晰的外流边界等弱回波,直到弱回波触发新对流单体并加强后,S波段多普勒天气雷达才探测到该弱回波,时间上比相控阵雷达晚24 min;2020年6月25日的强对流雹暴过程,相控阵雷达探测的径向速度涡旋结构比S波段雷达清晰,垂直气流悬垂回波及雷暴形态与强雷暴的理论模型更吻合,S波段雷达垂直结构不典型;相控阵雷达的回波强度空间变化层次丰富,S波段雷达空间分布显得粗糙;相控阵雷达探测的冰雹三体散射回波及旁瓣回波比S波段雷达显著。因此相控阵雷达具有时间分辨率、空间分辨率、空间覆盖率、弱回波探测能力等方面的优势,更适合监测冰雹、外流边界等中小尺度灾害性飞行天气。

摘要： 针对雷达整机健康管理需求,介绍了国内外故障预测技术发展现状,基于TR组件FMECA方法分析了TR组件故障演变/故障征兆以及监测点的布局要求,研究了T/R组件故障预测及健康评估方法,对于实现T/R组件或有源相控阵雷达天线的故障预测与健康管理系统有较强的指导意义。

摘要： 机载有源相控阵雷达由于内部数字化器件集成度高、技术复杂等因素,其BIT测试点设置和设计难度很大,单纯依赖机上BIT进行故障诊断很难准确隔离到单个LRM。该文在分析某型号雷达BIT诊断故障模糊特点的基础上,设计了一种基于贝叶斯网络的故障诊断系统,利用专家知识构建网络结构,通过EM算法确定数据不完备条件下的网络参数,采用联结树算法实现故障诊断推理,从而提高了模糊故障的诊断精度和排查效率。最后,通过实例验证了该系统的有效性和可行性。

摘要： 针对2018年9月17日发生在广东省佛山市的一次台风龙卷过程,对比分析了EnKF和变分方法同化X波段相控阵雷达得到的风场结构。结果表明,EnKF方法和变分方法在同化了X波段相控阵雷达资料之后,都可以得到龙卷母体风暴的涡旋特征。相比之下,EnKF同化分析的涡旋强度更强,台风龙卷母体风暴及其周边三维风场的结构更加完整,与回波结构匹配更好。变分方法同化得到的流场不够连续,台风龙卷母体风暴的涡旋强度偏弱,弱回波区入流也明显偏弱,并不符合概念模型。而两种方法在没有同化相控阵雷达数据时,都无法产生龙卷母体风暴的流场特征。总体而言,相对于变分方法,EnKF同化系统在同化X波段相控阵雷达数据后可以产生更为合理的涡旋结构,台风龙卷母体风暴及其周边动力场结构更合理,这为以后X波段相控阵雷达的业务应用提供了思路。

摘要： 通过布设X波段小型相控阵雷达对全局雷达观测网进行补充观测,实现智能弹性观测、协同组合观测、交叉验证观测和连续跟踪观测,已经成为捕获中小尺度灾害性天气过程的有效监测方法。文章从电磁环境、净空分析、基础条件投资分析等方面进行综合讨论,以中山市的两部X波段相控阵天气雷达为例,形成雷达组网选址的最佳方案。

摘要： 针对相控阵雷达获取单个空间目标RCS数据率低、传统姿态异常检测方法提取短RCS序列有效特征困难、检测准确率低的问题,提出了一种基于CNN-BiGRU网络的RCS异常检测方法。首先利用滑动窗口对一段时间空间目标RCS实时数据进行积累;之后采用一维CNN提取不同检测窗口RCS序列的多尺度高维特征向量,采用BiGRU提取特征向量的时序依赖特征。通过将两个网络级联,实现对RCS随目标姿态变化的多元特征信息的有效提取;最后基于全连接层实现对目标异常RCS序列的分类与识别。仿真实验结果表明:相较于传统方法,所提方法检测准确率更高,抗噪声干扰能力更强。实测实验结果表明:利用仿真数据训练的模型针对不同源的实测数据,在低数据率条件下能够保持较高的检测准确度,所提方法具有较好的泛化性,更适用于相控阵雷达体制下RCS的异常检测。

摘要： 针对传统时间指针调度算法应用于高速旋转相控阵雷达任务调度时,任务执行时间偏移率高引起探测性能下降的问题,提出一种资源预规划的任务调度算法。首先,按照调度间隔对应的任务扇区进行资源预规划,将任务饱和扇区的任务按照时间偏移率最小原则调配到相邻空闲扇区,在任务调度阶段根据扇区总资源限制优先选择高优先级任务;然后,根据任务期望执行时刻排序形成任务执行列表。该算法时间利用率高于传统的算法,任务执行偏移率低于传统算法,工程实现简单、计算量低。仿真实验表明了算法的正确性和有效性。

摘要： 天线阵面机械轴误差在多个维度上共同影响相控阵雷达测角精度,实际应用中难以测量、分析和验证,是高精度相控阵雷达实现精确测角迫切需要解决的关键问题之一。基于机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响模型,推导出实际条件下空间直角坐标系到阵面直角坐标系的变换矩阵,对相控阵雷达波束指向公式进行修正,详细分析了机械轴误差及波束扫描角变化对相控阵雷达测角精度的影响。根据机械轴误差在方位法向上对相控阵雷达测角误差的影响特性,推导出机械轴误差解算公式,利用无人机加装差分全球卫星定位系统的雷达精度标校方法,结合设定的航路,即可验证机械轴误差。仿真分析结果验证了该方法的可行性和有效性。

摘要： 多功能相控阵雷达具有波束灵活、抗干扰强等优点,在现代防御系统中得到广泛应用.如何实现复杂战场环境下的相控阵雷达信号分选与波形参数认知,已成为电子侦察技术亟待解决的关键问题.在分析雷达工作模式和任务参数的基础上,采用小波脊方法进行信号调制特征提取.为获取更为详尽的信号结构特征,研究了基于小波包匹配跟踪算法的信号特征提取方法.仿真实验表明,该方法有助于提高辐射源信号特征识别性能.

摘要： 提出了一种新的相控阵雷达工作模式的识别方法,基于多层建模和边际化堆栈降噪自动编码器.为分析情报雷达截获的脉冲幅值变化规律,提出多层建模,即分别从脉冲级、脉冲组级、工作模式级进行建模.利用边际化堆栈降噪自动编码器提取不同工作模式幅值特征.在深度网络的最顶层添加SVM分类器来实现相控阵雷达的工作模式识别.仿真实验表明,新方法能够提取到输入的本质特征,减少对先验知识的依赖性,识别率达95％以上,为雷达工作模式识别提供了一种新思路.

摘要： 20世纪以来,由于美国在科技领域的不断追求和探索,使其在各项技术领域几乎都蓬勃发展,而它相控阵雷达领域的技术目前也处于世界先进水平,尤其是在高性能集成器件和信息通信领域,美国仍处于领先地位.本文将重点介绍几种美国目前在研的新型相控阵雷达和正在改进和量产的相控阵雷达的发展状况,其中就包括了AMDR、3DELRR、NexGen、MPQ-53/65、TPY-2、CJR等.

摘要： 介绍了一种Ku波段9通道收发分机,8个工作通道,1个校准通道,用于相控阵雷达的T/R子阵与信号处理分机的传输信道.分机采用400Mbps LVDS进行通信控制,在180mm×110mm×40mm体积下实现各通道独立可控.实现了发射信号各通道幅度一致性≤士1dB,相位一致性≤±10°;下变频接收增益73dB,通道幅度一致性≤±1.5dB,相位一致性≤±20°.采用电磁兼容多层主控板+收发通道分腔设计的思路,实现高增益下低杂散,高通道隔离.

摘要： 本文介绍了近年来相控阵雷达收发通道组件的典型设计,据此阐述了环行隔离器在组件中的应用及设计挑战.设计收发通道时，对收发隔离器首先关注差损、驻波、功率容量、体积、重量等，随着设计深入，根据通道结构、安装形式、装配工艺及应用环境会有一些特殊要求，据此梳理了环行隔离器在收发通道中的应用特点。

摘要： 本报告首先阐述了机载火控雷达的发展历程,分为测距机、脉冲雷达、脉冲多普勒雷达和相控阵雷达三个发展阶段.介绍了国际上典型的机载脉冲多普勒火控雷达.报告中,对相控阵雷达的优越性做了比较详细的讨论,对世界上一些国家的机载相控阵火控雷达做了介绍.最后,对机载火控雷达技术发展趋势做了论述.

摘要： 相控阵雷达相对于传统雷达，波束指向更灵活，可同时形成多个独立波束，且目标容量大，可在空域内同时监视、跟踪数百个目标，对复杂目标环境的适应能力强，抗干扰性能好。这主要取决于相控阵天线波束调度灵活的优势，而随着相控阵天线单元数量的增多，天线阵面越来越大。由于不同通道间的连接电缆、T/R通道等电长度的不同，导致信号在不同通道中的传输时延也不同，特别是在波长较短的射频频段，极大的影响了天线发射波束的指向和波束形状，因此需要将通道间的时延差测量出来后进行补偿。本文对射频通道间时延差测量的三种方法进行了论述.在三种测量方法中,通过对信号检波后比较上升沿的测量方法,对于射频通道间时延差的测量精度较差;而通过比较通道间相位差的测量方法,测量精度虽高,但难以测量出超过一个信号周期的时延差;通过线性调频信号去斜的方式来进行射频通道间时延差的测量方法,可以兼顾射频通道间时延差的测量精度和测量范围,但精度和范围会受到器件限制.本文还对射频通道间时延差自动测试系统进行了论述,并基于线性调频信号去斜测量方法,构建了一种自动测试系统,并对自动测试系统中内部误差的补偿进行了论述.本文最后对关于通道间时延差测量方法的选取和多通道自动测试系统的一些问题进行了讨论.

摘要： 相控阵雷达具有形成波束指向、波束形状快速变化能力,易于形成多个波束,可在空间实现信号功率合成,在观测高速运动目标、实现多种雷达功能和多目标跟踪等方面都具有特别的优势,因此成为当今雷达发展的主流.但传统的基于相控阵天线的实验往往需要众多专业设备仪器才能进行,花费昂贵、实验成本非常高,因此有必要构建一个灵活、通用、低成本的实验平台,用以验证各相关算法的有效性和实用性.本丈提出了一种基于麦克风阵列的相控阵天线实验平台,介绍了系统的原理、结构及作用.并使用该系统对空间方位角估计和自适应波束形成等阵列信号处理的算法进行了验证.

摘要： 采用SiGe BiCMOS工艺设计了一个X波段六位移相器.该移相器工作频率8～12GHz,移相范围为360°,步进5.625°.移相器采用高通/低通滤波器结构,通过六级移相单元以多及个单刀双掷开关级联实现.测试结果显示,芯片在1.2V的电源电压下,10GHz频率处插损约为15dB,在64种移相状态下,RMS相位误差1.6°,幅度偏差0.3dB,端口回波损耗小于-16dB.芯片不包含焊盘的尺寸约为2.65mm×0.81mm.

摘要： 采用SiGe BiCMOS工艺设计了一个X波段六位移相器.该移相器工作频率8～12GHz,移相范围为360°,步进5.625°.移相器采用高通/低通滤波器结构,通过六级移相单元以多及个单刀双掷开关级联实现.测试结果显示,芯片在1.2V的电源电压下,10GHz频率处插损约为15dB,在64种移相状态下,RMS相位误差1.6°,幅度偏差0.3dB,端口回波损耗小于-16dB.芯片不包含焊盘的尺寸约为2.65mm×0.81mm.

摘要： 本发明实施例提供了一种相控阵激光雷达及相控阵激光雷达的扫描方法，该相控阵激光雷达，包括：SOI衬底，输入耦合器，分束器，调相器组，光学天线及保护层；在SOI衬底中形成依次光路连接的输入耦合器，分束器，调相器组及光学天线，保护层位于输入耦合器，分束器，调相器组及光学天线的上方；调相器组中相邻调相器对应的波导加热长度间呈单调递增或单调递减的等比关系，调相器组中各调相器共用负极且具有独立的正极。在确定各调相器的基准电压后，只需要各调相器组统一改变电压值，就可实现连续扫描。提高了相控阵激光雷达的工作效率，降低了工作的复杂程度。

摘要： 本发明提供一种相控阵天气雷达偏振控制方法及相控阵天气雷达系统，其中，相控阵天气雷达偏振控制方法包括：接收偏振模式选择；根据所述偏振模式参数，确定相控阵天气雷达包含的每一个波导的第一偏振参数；将所述第一偏振参数发送给对应的波导，使得所述波导根据所述第一偏振参数发射/接收到不同偏振信号。通过实施本发明，能够实现利用偏振模式参数对各个波导的精确控制，使相控阵天气雷达能够发送/接收需要的任意偏振信号，满足实际天气探测的需求。

摘要： 本公开实施例提供一种机载相控阵气象雷达扫描方法、装置及机载相控阵气象雷达，属于雷达技术领域，包括：确定载机当前的飞行高度；根据飞行高度，确定第一次扫描的第一扫描参数；按照第一扫描参数扫描载机的前视区域，获得前视区域内的气象云团分布；从全部气象云团分布中查找需要二次扫描的目标气象云团；根据飞行高度和目标气象云团的方位参数，确定目标气象团区域对应的第二扫描参数，第一俯仰扫描间隔大于第二俯仰扫描间隔，第一俯仰扫描个数小于第二俯仰扫描个数；按照第二扫描参数扫描目标气象云团，获得目标气象云团的气象反射率立体数据。提升了机载气象雷达对气象的探测感知与显示能力，可进一步提高飞行安全，减少不必要的偏航。

摘要： 本发明的实施例中公开了一种平面相控阵雷达和平面相控阵雷达控制方法，所述平面相控阵雷达的外形为正六边形，所述平面相控阵雷达包括2M‑1条一维相控阵雷达；其中M≥2。本发明实施例的配置相同数量的天线发射器所需要的面积较小，成本低。

摘要： 本发明涉及相控阵雷达散热技术领域，具体而言，涉及一种相控阵雷达冷板及相控阵雷达。相控阵雷达冷板包括板体，板体上设置有天线孔位，板体内设置有散热流道，散热流道流经天线孔位的一侧；散热流道包括第一流道和第二流道；第一流道和第二流道均为蛇形流道，且第一流道和第二流道相互交错间隔设置，第一流道内的冷却介质的流向与第二流道内的冷却介质的流向相反。本发明实施例的有益效果是：通过将第一流道和第二流道设置为蛇形流道，且相互交错间隔设置，第一流道和第二流道内的冷却介质的流向相反，使得整体的相控阵冷板的散热较为均匀，保证了相控阵雷达的散热效果，进而保证了相控阵雷达的使用寿命。

摘要： 本申请公开了一种相控阵雷达测试系统及其测试相控阵雷达的方法，包括暗室和中控系统，暗室内设有隔断，于隔断的其中一侧设有模拟区和干扰区另一侧设有相控阵雷达的测试区，暗室包括相对设置的第一墙体和第二墙体；模拟区靠近第一墙体设置，测试区靠近第二墙体设置；模拟区包括模拟器、导轨装置和搭建于导轨装置下方的模拟台，模拟器设于导轨装置上；测试区设有载物台，载物台用于装载相控阵雷达；干扰区设有干扰源；中控系统包括有中控电脑，中控电脑与导轨装置控制联接；中控电脑与干扰源控制联接；中控电脑与载物台电联接。

摘要： 本发明公开了一种相控阵雷达TR组件电源系统及有源相控阵雷达，其中相控阵雷达TR组件电源系统包括AC/DC转换模块及若干TR电源模块，其中电源模块包括DC/DC变换单元、辅助供电单元、控制单元及监控单元。DC/DC变换单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接，DC/DC变换单元的输出端与TR组件连接，辅助供电单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接。控制单元分别与DC/DC变换单元及监控单元连接，监控单元还与DC/DC变换单元的输出端连接，控制单元和监控单元分别与上位机连接。根据上述技术方案的相控阵雷达TR组件电源系统，采用分布式供电方式，当任一TR电源模块故障时其他TR电源模块仍可以工作，且TR电源模块中具有监控单元和控制单元，可以对TR电源模块的输出进行监控和控制。

摘要： 本发明涉及雷达技术领域，尤其涉及相控阵雷达发射波形幅度加权方法，包括：通过在相控阵雷达天线的各天线单元的发射波形中加入预设扰动相位，实现发射波形幅度加权。本发明能够在发射模块处于饱和放大区的情况下实现发射波形幅度加权，结合匹配滤波器加窗的脉冲压缩方法，可以实现比传统的矩形包络发射波形更低的副瓣水平，更有利于相控阵雷达对目标的探测，工程上易于实现，具有较大的实际应用场景和价值。本发明还涉及一种相控阵雷达。

摘要： 本实用新型公开了一种相控阵雷达TR组件电源系统及有源相控阵雷达，其中相控阵雷达TR组件电源系统包括AC/DC转换模块及若干TR电源模块，其中电源模块包括DC/DC变换单元、辅助供电单元、控制单元及监控单元。DC/DC变换单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接，DC/DC变换单元的输出端与TR组件连接，辅助供电单元的输入端与AC/DC转换模块的输出端连接。控制单元分别与DC/DC变换单元及监控单元连接，监控单元还与DC/DC变换单元的输出端连接，控制单元和监控单元分别与上位机连接。根据上述技术方案的相控阵雷达TR组件电源系统，采用分布式供电方式，当任一TR电源模块故障时其他TR电源模块仍可以工作，且TR电源模块中具有监控单元和控制单元，可以对TR电源模块的输出进行监控和控制。

摘要： 本实用新型提供了一种有源相控阵雷达子阵接收激励系统及相控阵雷达系统，其中有源相控阵雷达子阵接收激励系统基于FPGA，包括相互连接的FPGA控制单元、AD/DA单元；所述FPGA控制单元包括FPGA主控芯片、与FPGA主控芯片连接的光纤模块；所述光纤模块包括两路6.25Gbps速率的光纤接口，所述光纤模块通过两路光纤接口与波束合成单元通信连接；所述AD/DA单元包括多个ADC模块、多个DAC模块、TR组件；每个所述ADC模块和DAC模块都与FPGA主控芯片、TR组件连接。