一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统及其应用方法与流程

技术特征：

1.一种星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，包含：

单脉冲天线，二维指向机构，高频接收机，环形器，信号处理机组件，发射机和机构控制器；

所述高频接收机，发射机和机构控制器分别与所述信号处理组件连接；

所述高频接收机和发射机分别通过所述环形器与所述单脉冲天线连接；

所述机构控制器通过二维指向机构与所述单脉冲天线连接；

所述信号处理组件向所述机构控制器发送控制指令，所述机构控制器根据该控制指令控制上述二维指向机构转动带动所述单脉冲天线指向目标；所述信号处理组件发送主振激励信号至所述发射机，所述发射机对所述主振激励信号进行功率放大合成并经所述环形器通过所述单脉冲天线向外辐射；

所述单脉冲天线通过所述环形器向所述高频接收机反馈目标反射回来的回波信号；

所述环形器将所述发射机的发射信号与所述高频接收机接收的所述回波信号进行隔离，实现收发分离；

所述信号处理组件发送本地振荡信号至所述高频接收机，所述高频接收机根据该本地振荡信号对其接收的回波信号进行下变频到中频频段的回波信号；并将该中频频段的回波信号向所述信号处理组件反馈，所述信号处理组件计算得到目标的模拟距离信号。

2.如权利要求1所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述单脉冲天线设有和路、俯仰、方位和保护的四路输出通道，所述单脉冲天线接收的回波信号包括和路、俯仰和方位信号。

3.如权利要求1所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述高频接收机包括：和路、俯仰、方位和保护四路接收通道，且分别与所述单脉冲天线设有的和路、俯仰、方位和保护的四路输出通道相匹配，

所述单脉冲天线反馈的四路回波信号中每路回波信号依次从波导接口、一限幅器、一高频接收机保护微波开关、一第一切换开关、一低噪声放大器、一镜像抑制混频器、一前置中频放大器和一第二切换开关进入对应的数据处理模块内；

所述第一与第二切换开关，用于隔离出现故障的接收通道；

所述四路接收通道的各高频接收机保护微波开关通过一开关驱动器进行开启或关断控制；

所述四路接收通道的各第一与第二切换开关分别通过一来自姿轨控计算机输出的第一与第二开关切换脉冲进行开启或关断控制；

所述四路接收通道的各镜像抑制混频器通过一功分器进行控制。

4.如权利要求1所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述信号处理组件包括微波源接收机、中频接收机、数字信号处理机和二次电源；

所述二次电源将整星提供的星母线电压转变成各单机工作电压分别对应为所述微波源接收机，中频接收机和数字信号处理机供电；

所述中频接收机接收来自所述高频接收机输出的中频频段的和路、方位和俯仰回波信号；并将上述回波信号经过增益控制发送至所述数字信号处理机；

所述数字信号处理机接收姿轨控计算机输出的指令和参数注入，并向其反馈测量数据、遥测数据；并根据接收的指令控制微波雷达待机、自主、测试等工作状态转换；负责完成目标回波信号的采样、积累，完成目标搜索、检测、跟踪和测量，输出目标相对距离、相对速度信息。

5.如权利要求4所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述微波源接收机包含晶振输出单元、频率生成单元、混频单元和调制驱动单元；

所述频率生成单元为高频接收机提供稳定的本地振荡信号和为混频单元提供稳定的中频信号；

所述晶振输出单元为频率生成单元提供时钟基准信号；

所述混频单元将频率生成单元输出的中频信号和本振信号进行下变频；

所述调制驱动单元将频率生成单元输出的本地振荡信号和混频单元输出的主振信号进行功率放大，为所述发射机提供主振激励信号。

6.如权利要求1所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述发射机设有整星电压转到工作电压的DC-DC转换器；所述发射机还设有至少分别单独供电的独立模块，每个模块独立完成对主振激励信号功率放大，将各个独立模块功率放大的主振激励信号进行功率合成输出；当目标接近毫米波雷达时，雷达根据目标的相对距离对应关闭其中的模块，使得系统热耗减少。

7.如权利要求1所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统，其特征在于，

所述单脉冲天线为窄波束天线。

8.一种基于权利要求1~7中任意一项权利要求所述的星载高可靠自测试单脉冲雷达系统的应用方法，其特征在于，包含以下过程：

所述单脉冲雷达系统正常工作时，不发送自检信号，打开所述发射机，所述发射机发射的信号经过所述单脉冲天线辐射出去，最后接收目标反射回来的回波信号；

单脉冲雷达系统处于自测试工作状态时，通过改变信号处理组件输出的自检信号的延时，关闭发射机；

当信号处理组件接收雷达回波信号时，发送所述自检信号，该自检信号经过所述单脉冲天线进入所述高频接收机，所述信号处理组件接收高频接收机输出的雷达回波中频信号，通过AD采样、数字下变频、脉冲压缩和相参积累信号处理方法，计算得到模拟目标的距离信号；

动力学仿真计算机向信号处理组件提供目标方位信息，信号处理组件向所述机构控制器输出控制指令，所述机构控制器控制二维指向机构转动，单脉冲天线指向目标，对目标进行测距和角度跟踪。

9.如权利要求8所述的单脉冲雷达系统的应用方法，其特征在于，

所述自检信号为所述信号处理组件通过耦合主振激励信号产生。

10.如权利要求8所述的单脉冲雷达系统的应用方法，其特征在于，

所述单脉冲雷达系统根据测量信息获得目标的相对距离和角度，当目标相对雷达的角度运动缓慢时，雷达降低控制毫米波伺服机构指向的数据刷新率，发射机进入间歇性发射的低功耗工作模式；当目标接近雷达时，所述单脉冲雷达系统关闭所述发射机的部分模块供电，使得保证与目标的有效作用距离，降低所述单脉冲雷达系统功耗。