一种收发同时的无人机机载目标模拟方法、装置及系统与流程

本发明属于雷达电子对抗，具体涉及一种收发同时的无人机机载目标模拟方法、装置及系统。

背景技术：

1、现代雷达大量采用了数字化技术，信号类型灵活和多样，功能更为强大和复杂，对雷达操作手的能力要求更高。通过走访和调研，操作手反映在日常训练中缺乏能够逼真产生各种空中目标的回波模拟装置。

2、旋翼无人机操作简单，便于在雷达日常训练中使用，通过旋翼无人机搭载目标模拟设备可以产生雷达训练所需的目标回波信号。典型的目标模拟设备采用数字射频存储体制，包括接收天线、下变频组件、目标中频产生组件、上变频组件、本振组件和发射天线等组件。通过典型的目标模拟设备与旋翼无人机协同工作，完成目标的角度模拟，共同完成目标的特征模拟和运动航迹模拟。然而，受旋翼无人机安装空间的限制，接收天线和发射天线的距离较近，典型间距在10 cm左右，因此收发天线之间的射频隔离度较小，目标模拟设备产生的目标信号通过发射天线辐射给雷达的同时，也会泄露到自身的接收天线，进入下变频组件，造成自发自收的问题，影响目标模拟设备的正常工作。因此为避免自发自收，目标模拟设备加装到旋翼无人机后，只能采取收发分时的工作方式，在目标信号发射的同时，关闭自身的接收通道，目标信号发射完毕后，打开接收通道，继续侦收雷达信号。

3、然而现代雷达采用的信号波形复杂，采取了频率捷变、射频掩护等多种抗干扰措施，工作在收发分时状态下的目标模拟设备由于无法连续接收雷达信号，产生的目标信号会出现频率、波形缺失的现象，在雷达接收机中无法形成连续的目标信号积累，导致雷达不能形成稳定的目标轨迹，不会将其判定为目标。

技术实现思路

1、发明目的：为了解决上述问题，本发明提供了一种收发同时的无人机机载目标模拟方法、装置及系统。

2、技术方案：一种收发同时的无人机机载目标模拟方法，包括以下步骤：

3、控制旋翼无人机升空预定距离，并将旋翼无人机的地理位置控制在雷达的波束主瓣范围内；实时获取旋翼无人机的地理位置，计算得到旋翼无人机与雷达之间的距离 r u；

4、接收雷达发出的信号，并获取到达接收天线口面的雷达信号频率 fr；

5、控制目标模拟设备进行模拟目标的模拟动作，实时获取模拟目标与雷达之间的距离 r t；

6、基于 r u、 fr、以及 r t，计算得到目标信号功率 p t；

7、获取接收天线和发射天线之间的射频隔离度 i；基于 p t、 i，计算泄露到下变频组件的信号功率 p；

8、获取目标模拟设备的接收灵敏度 p t min；基于 p t min、 p，控制下变频组件的数控衰减器，使得在任意时间点 t， p t min、 p之间均满足预定关系。

9、进一步地，采用以下公式计算目标信号功率 p t：

10、 p t＝-71＋ erp＋10 logrcs＋20 logr u＋20 logfr－40 logr t；

11、其中， erp为雷达的等效辐射功率， rcs为目标的反射截面积。

12、进一步地，采用以下公式计算泄露到下变频组件的信号功率 p： p＝ p t－ i。

13、进一步地，所述预定关系为： p t min≥ p＋ k；其中， k为常数。

14、进一步地，所述预定距离为0.5 ~ 1 km。

15、在另一个技术方案中，提供了一种收发同时的无人机机载目标模拟装置，应用于雷达训练，用于实现如上述的一种收发同时的无人机机载目标模拟方法，所述装置包括：

16、旋翼无人机，以及对应安装于所述旋翼无人机上的接收天线、发射天线、目标模拟设备；

17、其中，所述目标模拟设备，用于接收雷达产生的信号和产生模拟目标信号；所述目标模拟设备至少包括：下变频组件、目标中频产生组件、上变频组件、以及本振组件。

18、在另一个技术方案中，提供了一种收发同时的无人机机载目标模拟系统，用于实现如上述的一种收发同时的无人机机载目标模拟方法，所述系统包括：

19、第一模块，用于控制旋翼无人机升空预定距离，并将旋翼无人机的地理位置控制在雷达的波束主瓣范围内；实时获取旋翼无人机的地理位置，计算得到旋翼无人机与雷达之间的距离 r u；

20、第二模块，用于接收雷达发出的信号，并获取到达接收天线口面的雷达信号频率 fr；

21、第三模块，用于控制目标模拟设备进行模拟目标的模拟动作，实时获取模拟目标与雷达之间的距离 r t；

22、第四模块，用于基于 r u、 fr、以及 r t，计算得到目标信号功率 p t；

23、第五模块，用于获取接收天线和发射天线之间的射频隔离度 i；基于 p t、 i，计算泄露到下变频组件的信号功率 p；

24、第六模块，用于获取目标模拟设备的接收灵敏度 p t min；基于 p t min、 p，控制下变频组件的数控衰减器，使得在任意时间点 t， p t min、 p之间均满足预定关系。

25、有益效果

26、（1）将目标模拟设备安装在旋翼无人机；根据目标信号功率的变化，实时调整目标模拟设备的下变频组件的数控衰减器的衰减值，使得目标模拟设备的接收灵敏度 p t min与泄露的信号功率 p始终保持 p t min≥ p+ k的关系；

27、（2）本发明通过收发同时的方式进行雷达目标回波信号的模拟，克服了收发分时带来的目标不连续的缺陷，模拟效果更加逼真；实时调整下变频组件的数控衰减器的衰减值，将泄露到接收通道的功率降低到目标模拟设备的接收灵敏度以下，保证目标模拟设备以收发同时的方式进行工作。