无线电引信信号处理装置和空空导弹的制作方法

本发明涉及空空导弹无线电引信领域，特别地，涉及一种无线电引信信号处理装置和空空导弹。

背景技术：

空空导弹的引信根据工作原理可分为：无线电引信(雷达引信)、光引信、磁引信、声引信等；根据工作方式可分为：主动型非触发式、被动型非触发引信、半主动型非触发引信。非触发引信包括：无线电引信(雷达引信)、红外光引信、激光引信等。无线电引信属于主动型非触发引信，它能发射电磁波，当目标进入它的辐射场，电磁波就被反射回来被引信接收，当反射信号足够强，引信就发生动作而触发执行机构。

具体来说，空空导弹的无线电引信依靠空中目标反射电磁波而工作，当空空导弹飞到目标区域起动非触发引信时，非触发引信发送电脉冲信号给保险执行机构，用来触发空空导弹的执行机构，最终实现引信触发执行机构的目的。雷达引信由天线系统、发射装置和接收处理装置组成。天线系统由两个发射天线和两个接收天线组成。发射装置用来产生具有规定幅度和宽度值的连续无线电脉冲，脉冲的重复频率按随机规律改变。接收处理装置用来接收信号的逻辑处理放大，以及向保险执行机构提供电脉冲。但现有技术中的空空导弹的无线电引信信号处理装置控制精度不高，对目标的要害部位毁伤和杀伤力度不强。

因此，现有技术中的无线电引信信号处理装置控制精度不高，对目标的要害部位毁伤和杀伤力度不强是一件亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种无线电引信信号处理装置和空空导弹，以解决现有技术中的无线电引信信号处理装置控制精度不高，对目标的要害部位毁伤和杀伤力度不强的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种无线电引信信号处理装置，包括信号输入模块、信号处理模块和执行模块，

信号输入模块，用于接收目标反射回来的用于确定空空导弹与目标之间的距离的回波信号；

信号处理模块，与信号输入模块相连，用于根据信号输入模块反射回来的回波信号，确定空空导弹与目标之间的距离是否已达到预设的阈值距离，若是，则根据载机雷达对目标进行追踪的判定数据，确定空空导弹上引信的延迟触发时间；

执行模块，与信号处理模块相连，用于根据信号处理模块确定的延时触发时间，触发执行机构动作以使引信延迟触发。

进一步地，信号处理模块包括滤波放大单元和第一幅度选择单元，

滤波放大单元，与信号输入模块相连，用于对回波信号进行滤波放大后分为大目标信号和小目标信号，并对大目标信号或小目标信号进行双通道输出；

第一幅度选择单元，与滤波放大单元相连，用于对滤波放大单元输出的大目标信号或小目标信号与预设的翻转阈值进行比较，若大目标信号或小目标信号大于或等于预设的翻转阈值门限时，则对大目标信号或小目标信号放大整形成目标信号。

进一步地，信号处理模块还包括终端放大单元，

终端放大单元，与滤波放大单元相连，用于对小目标信号进行信号放大。

进一步地，信号处理模块还包括选通脉冲产生单元、重合选通单元和第二幅度选择单元，

选通脉冲产生单元，用于在空空导弹与目标之间的距离达到第一设定阈值距离时，产生选通脉冲；

重合选通单元，与第一幅度选择单元和选通脉冲产生单元相连，用于利用目标信号去跟踪选通脉冲的起始相位，若目标信号与选通脉冲完全重合，则对目标信号放大后形成目标回波信号；

第二幅度选择单元，与重合选通单元相连，用于对目标回波信号与预设的接通阈值进行比较，若目标回波信号大于或等于预设的接通阈值时，则说明空空导弹与目标之间的距离已达到预设的阈值距离，并对目标回波信号放大整形后形成目标回波脉冲。

进一步地，信号处理模块还包括累加计数单元和触发允许单元，

累加计数单元，与第二幅度选择单元和触发允许单元相连，用于对输入的目标回波脉冲进行计数，若目标回波脉冲的数量达到设定脉冲数量阈值时，则打开触发允许单元；

触发允许单元，与累加计数单元相连，用于在打开的状况下，根据导引头发送的解除保险指令，触发累加计数单元发出目标触发信号。

进一步地，信号处理模块还包括指令加工装置和灵敏度控制单元；

指令加工装置，用于对接收的控制指令进行处理，输出相应电位和编码；

灵敏度控制单元，与指令加工装置相连，用于根据指令加工装置输出的相应电位，闭锁大目标信号或小目标信号。

进一步地，信号处理模块还包括延时单元，

延时单元，与指令加工装置与触发允许单元相连，用于根据指令加工装置输出的相应编码和触发允许单元发出的目标触发信号，输出目标延迟脉冲信号。

进一步地，信号处理模块还包括跟踪频率选择单元，

跟踪频率选择单元，与灵敏度控制单元和选通脉冲产生单元相连，用于若目标信号与选通脉冲完全重合，则输出对应电位给灵敏度控制单元，将灵敏度控制单元将目标信号放大。

进一步地，执行模块包括放电单元和点火单元，

放电单元，与延时单元相连，用于根据延时单元输出的目标延迟脉冲信号，产生放电电流；

点火单元，与放电单元相连，用于根据放电单元产生的放电电流，输出点火脉冲，触发执行机构动作。

根据本发明的另一方面，还提供一种空空导弹，包括上述的无线电引信信号处理装置。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的无线电引信信号处理装置和空空导弹，根据目标反射回来的回波信号来确定空空导弹与目标之间的距离，并利用延迟时间来选择最佳执行位置，从而使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。本发明提供的无线电引信信号处理装置和空空导弹，控制精度高，并提高了对目标的要害部件的打击和毁伤力度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明无线电引信信号处理装置每一实施例的结构框图；

图2是图1中信号处理模块优选实施例的功能模块示意图；

图3是图1中执行模块优选实施例的功能模块示意图。

附图标号说明：

10、信号输入模块；20、信号处理模块；30、执行模块；21、滤波放大单元；22、第一幅度选择单元；23、终端放大单元；24、选通脉冲产生单元；25、重合选通单元；26、第二幅度选择单元；27、累加计数单元；28、触发允许单元；29、指令加工装置；210、灵敏度控制单元；211、延时单元；212、跟踪频率选择单元；31、放电单元；32、点火单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种无线电引信信号处理装置，包括信号输入模块10、信号处理模块20和执行模块30，信号输入模块10，用于接收目标反射回来的用于确定空空导弹与目标之间的距离的回波信号；信号处理模块20，与信号输入模块10相连，用于根据信号输入模块反射回来的回波信号，确定空空导弹与目标之间的距离是否已达到预设的阈值距离，若是，则根据载机雷达对目标进行追踪的判定数据，确定空空导弹上引信的延迟触发时间；执行模块30，与信号处理模块20相连，用于根据信号处理模块20确定的延时触发时间，触发执行机构动作以使引信延迟触发。其中，回波信号可以为无线电信号。判定数据包括对目标的尺寸大小、速度和距离进行追踪的数据等等，在此不做限定。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，根据目标反射回来的回波信号来确定空空导弹与目标之间的距离，并利用延迟时间来选择最佳执行位置，从而使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。本实施例提供的无线电引信信号处理装置，控制精度高，并提高了对目标的要害部件的打击和毁伤力度。

优选地，如图2所示，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20包括滤波放大单元21和第一幅度选择单元22，滤波放大单元21，与信号输入模块10相连，用于对回波信号进行滤波放大后分为大目标信号和小目标信号，并对大目标信号或小目标信号进行双通道输出；第一幅度选择单元22，与滤波放大单元21相连，用于对滤波放大单元21输出的大目标信号或小目标信号与预设的翻转阈值进行比较，若大目标信号或小目标信号大于或等于预设的翻转阈值门限时，则对大目标信号或小目标信号放大整形成目标信号。进一步地，信号处理模块20还包括终端放大单元23，终端放大单元23，与滤波放大单元21相连，用于对小目标信号进行信号放大。

当空空导弹在接近目标的过程中，不断接收从目标反射回来的回波信号，经左右天线接收后把回波信号送入差分放大单元，使泄露出来的发射脉冲信号相互抵消。并经滤波放大单元21滤波放大处理后，提高了信噪比，再经为预先放大模块，分为大小目标两通道输出。在小目标通道上由于小目标信号幅值小，所以经过终端放大单元23对小目标信号进行信号放大。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，采用脉冲机制，通过双通道对大目标信号和小目标信号进行放大整形，第一幅度选择单元能有效区分大目标信号和小目标信号，从而提高了信号的检测精度，使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

进一步地，如图2所示，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20还包括选通脉冲产生单元24、重合选通单元25和第二幅度选择单元26，选通脉冲产生单元24，用于在空空导弹与目标之间的距离达到第一设定阈值距离时，产生选通脉冲；重合选通单元25，与第一幅度选择单元22和选通脉冲产生单元24相连，用于利用目标信号去跟踪选通脉冲的起始相位，若目标信号与选通脉冲完全重合，则对目标信号放大后形成目标回波信号；第二幅度选择单元26，与重合选通单元25相连，用于对目标回波信号与预设的接通阈值进行比较，若目标回波信号大于或等于预设的接通阈值时，则说明空空导弹与目标之间的距离已达到预设的阈值距离，并对目标回波信号放大整形后形成目标回波脉冲。

选通脉冲产生单元24由发射装置提供同步触发信号去触发单稳态电路，选通脉宽约为T2s，其频率和同步信号频率相同约为F1～F2KHz。选通脉冲产生时空空导弹与目标相距L1m。目标信号和选通脉冲同步输入到重合选通单元25，重合选通单元25利用目标信号去跟踪选通脉冲的起始相位。若目标信号和跟踪选通脉冲两者完全重合，则对目标信号放大后形成目标回波信号；第二幅度选择单元26对目标回波信号与预设的接通阈值进行比较，若目标回波信号大于或等于预设的接通阈值(Lm)时，则说明空空导弹与目标之间的距离已达到预设的阈值距离，并对目标回波信号放大整形后形成目标回波脉冲。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，采用脉冲机制，通过第二幅度选择单元对目标回波信号与预设的接通阈值进行比较，确认空空导弹与目标之间的距离已达到预设的阈值距离，从而通过脉冲确认空空导弹与目标之间的距离，从而提高了信号的检测精度，使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

进一步地，如图2所示，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20还包括累加计数单元27和触发允许单元28，累加计数单元27，与第二幅度选择单元26和触发允许单元28相连，用于对输入的目标回波脉冲进行计数，若目标回波脉冲的数量达到设定脉冲数量阈值时，则打开触发允许单元28；触发允许单元28，与累加计数单元27相连，用于在打开的状况下，根据导引头发送的解除保险指令，触发累加计数单元27发出目标触发信号。

重合选通单元25产生目标回波信号，经过第二幅度选择单元26，当目标回波信号达到或超出接通阈值(Lm)，说明空空导弹与目标距离已达到预定设计距离，该目标回波脉冲输入到累加计数单元27进行计数。当该脉冲信号的数量达到C1～C2个时，累加计数单元27才向允许电路传送一个高电位“1”的信息并打开触发允许单元28。在触发允许单元28有指令存在的条件下，此累加计数单元27便向下一级输出脉冲信号。如果目标回波信号的脉冲幅度小于接通阈值(Lm)时，幅度选择器不工作而无输出，以下各级便无信号输入而不能工作。累加计数单元27利用目标回波信号是连续脉冲信号来判定其为有效信号。如果是单个脉冲信号，将被判为干扰信号，而不向下级传递。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，通过累加计数单元对输入的目标回波脉冲进行计数，若目标回波脉冲的数量达到设定脉冲数量阈值时，则打开触发允许单元，从而提高了引信的抗干扰能力，提高了信号的检测精度，使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

优选地，参见图2，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20还包括指令加工装置29和灵敏度控制单元210；指令加工装置29，用于对接收的控制指令进行处理，输出相应电位和编码；灵敏度控制单元210，与指令加工装置29相连，用于根据指令加工装置29输出的相应电位，闭锁大目标信号或小目标信号。

发射前，载机给引信输入大目标指令或者小目标指令：当载机发出的是大目标指令时，即高电位“1”，经指令加工装置29处理后，将低电位“0”输入到灵敏度控制单元210去闭锁小目标信号通道。由于两通道输入的同是大目标信号，且信号幅度已经满足要求，因此将把作进一步放大的小目标通道关闭。当载机发出的是小目标指令，即低电位“0”，最终由灵敏度控制单元210去关闭大目标信号通道。因为两通道输入的同是小目标信号，而小目标信号强度小，将使探测距离不够，经小目标通道进一步放大后，信号幅度满足要求，因此要关闭大目标通道。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，通过灵敏度控制单元来控制大目标信号或小目标信号，从而提高了引信的抗干扰能力，提高了信号的检测精度，使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

可选地，请见图2，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20还包括延时单元211，延时单元211，与指令加工装置29与触发允许单元28相连，用于根据指令加工装置29输出的相应编码和触发允许单元28发出的目标触发信号，输出目标延迟脉冲信号。

延时单元211具有对触发执行时间进行适当选择延迟的能力，延迟的目的是使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。根据载机雷达对目标尺寸大小、速度、距离的判定数据确定延迟时间。在空空导弹发射前载机向引信输入端口传送指令，经指令加工装置29处理得到不同编码，根据编码分别接通不同延迟时间的延时单元211，从而使引信达到延迟触发的目的，以达到最佳毁伤效果。其中，指令加工装置29为一数据选择器组成的逻辑电路，由译码器和多路电子模拟开关组成，通过外部地址输入，经电路内部的地址译码器译码后，接通与地址码相对应的一个开关，将连接该开关的某一路延迟电路接通。延时单元211共分三组，延迟时间分别为(Tc1±Tcc1)ms、(Tc2±Tcc2)ms和(Tc3±Tcc3)ms。根据指指令加工装置29的译码所反映的目标信息，选择不同的延迟时间，以确保空空导弹与目标在相距Lm之内执行动作。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，通过延时单元对触发执行时间进行适当选择延迟，从而使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

优选地，如图2所示，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，信号处理模块20还包括跟踪频率选择单元212，跟踪频率选择单元212，与灵敏度控制单元210和选通脉冲产生单元24相连，用于若目标信号与选通脉冲完全重合，则输出对应电位给灵敏度控制单元210，将灵敏度控制单元210将目标信号放大。

目标信号和选通脉冲同步输入到重合选通单元25，也就是目标信号去跟踪选通脉冲起始相位。当两者完全重合，此时跟踪频率选择单元212将输出一低电位“0”信号到灵敏度控制单元210，使目标信号增大，否则维持原样保持不变。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，通过跟踪频率选择单元将确认信号传输给灵敏度控制单元，再由灵敏度控制单元来控制大目标信号或小目标信号，从而提高了引信的抗干扰能力，提高了信号的检测精度，使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

进一步地，参见图3，本实施例提供的无线电引信信号处理装置，执行模块30包括放电单元31和点火单元32，放电单元31，与延时单元211相连，用于根据延时单元211输出的目标延迟脉冲信号，产生放电电流；点火单元32，与放电单元31相连，用于根据放电单元31产生的放电电流，输出点火脉冲，触发执行机构动作。

引信在接近目标到一定距离时，接收到来自导引头的允许触发指令，允许触发指令与目标触发信号一起决定接通引信触发允许单元28使引信完成触发功能。当允许触发指令未送入到执行级之前，执行级的晶闸管被关闭。当允许触发指令被送入到执行级之后，晶闸管的闭锁状态被解除。如果触发允许单元28没有产生触发信号，则执行级恢复为待触发状态。当空空导弹与目标之间的距离≤Lm时，目标延迟脉冲信号进入到执行级使闸流管突然导通，放电单元31中的储能电容以大电流迅速放电，放电电流流经点火单元32的电火管以输出点火脉冲，点燃电雷管继而触发执行机构。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，通过执行模块30来触发执行机构动作，放电和点火可靠性高，从而使执行机构能杀伤目标的要害部位，增大空空导弹对目标的毁伤概率。

本实施例提供的无线电引信信号处理装置，已进入样机研制阶段，已完成Matlab-Simulink建模仿真，性能指标满足要求，填补了国内无线电引信信号处理装置的空白。

本实施例还提供一种空空导弹，包括上述的无线电引信信号处理装置，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。