隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，包括：掃描架，天線子系統(tǒng)，儀表子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)和小型裝載車，完成了信號(hào)的產(chǎn)生，發(fā)射，接收，處理，成像，比對(duì)，結(jié)果分析。本發(fā)明能夠在維修庫(kù)或是停機(jī)坪等現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身飛機(jī)散射特性的快速準(zhǔn)確的判定，檢測(cè)隱身飛機(jī)隱身性能的變化，對(duì)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域進(jìn)行定位，為隱身飛機(jī)的維護(hù)維修提供參考。
【專利說(shuō)明】隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)估系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及一種測(cè)試系統(tǒng)，具體的，涉及一種對(duì)飛機(jī)的散射特性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，從而對(duì)隱身飛機(jī)散射特性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速判定的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隱身飛機(jī)的隱身性能一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，而“4S”標(biāo)準(zhǔn)也將隱身性能列為首位，目前對(duì)于隱身飛機(jī)的散射特性的測(cè)量主要有四種方法即，緊縮場(chǎng)測(cè)量，室外地面場(chǎng)測(cè)量，動(dòng)態(tài)飛行測(cè)量和室內(nèi)近場(chǎng)測(cè)量，上述方法適用于飛機(jī)的設(shè)計(jì)，定型，生產(chǎn)交付等各個(gè)階段。
[0003]緊縮場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)由于靜區(qū)尺寸的限制，主要使用在隱身飛機(jī)的設(shè)計(jì)階段，對(duì)縮比模型或飛機(jī)真實(shí)部件進(jìn)行精確的測(cè)量。這種測(cè)量方式的特點(diǎn)是目標(biāo)尺寸適度，模型加工費(fèi)用低，對(duì)于新型號(hào)設(shè)計(jì)較為有利。但縮比后加工精度要更高，材料(特別是非均勻介質(zhì)和磁性材料)的相似性難以保證，在更高頻率上的測(cè)試設(shè)備和測(cè)試場(chǎng)地也不易解決。
[0004]專門修建的室外測(cè)試場(chǎng)，進(jìn)行整機(jī)的散射特性測(cè)試，主要用在整機(jī)設(shè)計(jì)完成后的1:1模型測(cè)試(使用低反射金屬支架)以及生產(chǎn)中樣機(jī)的測(cè)試(放置于地面采用泡沫支架支撐)。為了滿足平面波入射和散射的遠(yuǎn)場(chǎng)條件，測(cè)試距離很大。例如，新墨西哥州中南部白沙導(dǎo)彈場(chǎng)上的RATSCAT測(cè)試場(chǎng)，占地十余平方公里，測(cè)試頻率范圍30MHz?95GHz，最大測(cè)試距離達(dá)2286m，可測(cè)試25m的大型目標(biāo)，轉(zhuǎn)臺(tái)最大承重達(dá)22.7t，已用來(lái)測(cè)試過(guò)F-102等戰(zhàn)斗機(jī)。靜態(tài)測(cè)量的缺點(diǎn)是難以消除地面和目標(biāo)支架等雜散回波的影響。
[0005]動(dòng)態(tài)飛行測(cè)試是隱身目標(biāo)具備飛行狀態(tài)后不可缺少的測(cè)試環(huán)節(jié)，動(dòng)態(tài)測(cè)量可以完全模擬和測(cè)量目標(biāo)運(yùn)動(dòng)時(shí)的真實(shí)雷達(dá)截面特性，但飛行姿態(tài)及航跡的重復(fù)性較差，制約其很難作為定量的、可重復(fù)的、可分析的通用測(cè)試手段來(lái)判定以及指導(dǎo)改進(jìn)飛行器的隱身性能，并且動(dòng)態(tài)測(cè)試的成本很高。動(dòng)態(tài)飛行測(cè)試主要應(yīng)用在隱身飛機(jī)產(chǎn)品的出廠驗(yàn)收階段。
[0006]室內(nèi)全尺寸近場(chǎng)測(cè)試是RCS測(cè)試的新技術(shù)，通過(guò)近場(chǎng)掃描測(cè)量和近遠(yuǎn)場(chǎng)變換技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全尺寸隱身飛機(jī)目標(biāo)散射特性的快速準(zhǔn)確測(cè)量。主要用于整機(jī)研制和整機(jī)出廠驗(yàn)收階段，能夠替代大部分的動(dòng)態(tài)飛行測(cè)試，節(jié)約大量成本。在F-22和F-35的全尺寸整機(jī)模型及真實(shí)飛機(jī)的隱身檢測(cè)和認(rèn)證評(píng)價(jià)中，室內(nèi)全尺寸近場(chǎng)測(cè)試系統(tǒng)扮演了極為重要的角色，也極大程度降低了測(cè)試成本和縮短了產(chǎn)品的研制周期。
[0007]前三種測(cè)試手段，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)相關(guān)科研單位的多年研究，技術(shù)上已經(jīng)成熟，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)建成了多個(gè)測(cè)試廠。第四種室內(nèi)近場(chǎng)測(cè)量手段，相關(guān)理論及方案已經(jīng)逐漸成熟，但尚未實(shí)施，目前正在逐步轉(zhuǎn)入實(shí)施建設(shè)階段。
[0008]但是，對(duì)于已經(jīng)交付到部隊(duì)，正在使用中的隱身飛機(jī)，其散射特性或者說(shuō)隱身性能必然會(huì)隨著飛機(jī)的使用而發(fā)生變化。比如飛機(jī)上的隱身材料，飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的臺(tái)階、縫隙等，在飛機(jī)出廠時(shí)能夠保持一個(gè)較好的狀態(tài)，在使用一段時(shí)間過(guò)后，甚至一次起飛/降落過(guò)后，都有可能發(fā)生變化。如何快速準(zhǔn)確的判定、檢測(cè)隱身飛機(jī)隱身性能的這個(gè)變化，對(duì)隱身飛機(jī)隱身性能的維護(hù)提供參考數(shù)據(jù)，目前國(guó)內(nèi)這方面是一個(gè)空白，缺乏能夠快速部署，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)隱身飛機(jī)進(jìn)行測(cè)量判定的相關(guān)設(shè)備和技術(shù)。
[0009]因此，如何能夠提供一種現(xiàn)場(chǎng)對(duì)隱身飛機(jī)的散射特性進(jìn)行測(cè)量判定的系統(tǒng)，成為現(xiàn)有技術(shù)亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提出一種隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)及其測(cè)量方法，以便能夠滿足在飛機(jī)投入使用后能夠?qū)︼w機(jī)的隱身特性進(jìn)行檢測(cè)，從而更好的對(duì)飛機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)。
[0011]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0012]首先用合適的方法對(duì)出廠時(shí)的隱身飛機(jī)的散射特性進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，保證隱身性能滿足要求，然后單次測(cè)量得到散射點(diǎn)的分布，最后對(duì)兩次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，得到發(fā)生變化的散射點(diǎn)的位置信息，從而對(duì)飛機(jī)的隱身性能進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
[0013]本發(fā)明能夠在維修庫(kù)或是停機(jī)坪等現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身飛機(jī)散射特性的快速準(zhǔn)確的判定，檢測(cè)隱身飛機(jī)隱身性能的變化，對(duì)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域進(jìn)行定位，為隱身飛機(jī)的維護(hù)維修提供參考。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)的框架圖。
[0015]圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為:
[0016]1、掃描架；2、天線子系統(tǒng)；3、儀表子系統(tǒng)；4、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)；5、對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)；6、小型裝載車。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0018]本發(fā)明所公開的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)是一套成像雷達(dá)系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，能對(duì)處于近場(chǎng)的現(xiàn)役隱身飛機(jī)的散射特性進(jìn)行二維成像分析，并能對(duì)服役一段時(shí)間后的隱身飛機(jī)的散射特性進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)惡化區(qū)域進(jìn)行定位。
[0019]本發(fā)明的構(gòu)思如下:在高頻段，目標(biāo)的散射特性等效于散射中心散射響應(yīng)之和。因此對(duì)于隱身飛機(jī)散射特性變化的分析就相當(dāng)于對(duì)散射中心變化的分析，而對(duì)散射中心變化的分析關(guān)鍵是兩點(diǎn):能夠?qū)ι⑸渲行倪M(jìn)行識(shí)別和分辨，能夠?qū)ι⑸渲行牡淖兓M(jìn)行檢測(cè)。對(duì)散射中心的識(shí)別即要求對(duì)系統(tǒng)的分辨率足夠的大，對(duì)散射中心的變化的檢測(cè)即對(duì)前后兩次的雷達(dá)二維圖像進(jìn)行比對(duì)。
[0020]首先，單次測(cè)量對(duì)散射中心的分辨和定位要有較高的準(zhǔn)確度，因此要求系統(tǒng)具有高分辨率和高定位精度。根據(jù)對(duì)雷達(dá)信號(hào)的研究和分析，系統(tǒng)的距離向分辨率由雷達(dá)信號(hào)的瞬時(shí)帶寬決定，瞬時(shí)帶寬越大，分辨率越高，這決定了微波信號(hào)系統(tǒng)一定是寬帶的雷達(dá)系統(tǒng)。橫向分辨率取決于天線的波束寬度，它與天線孔徑的長(zhǎng)度成反比，要提高橫向分辨率指標(biāo)，需要大幅度的壓縮波束寬度，增加孔徑長(zhǎng)度是一種方法，原理上可以使用陣元排成很長(zhǎng)的陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上這不太能實(shí)現(xiàn)，特別是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候布置這么長(zhǎng)得陣列是不現(xiàn)實(shí)的。但是，當(dāng)被測(cè)散射目標(biāo)體是靜止目標(biāo)的時(shí)候，可以將陣元同時(shí)收發(fā)簡(jiǎn)化為單個(gè)收發(fā)測(cè)量，即天線沿著直線等間隔移動(dòng)位置分別進(jìn)行測(cè)量，記錄每一測(cè)量位置的散射回波數(shù)據(jù)，具體到實(shí)際情況，就是將天線子系統(tǒng)2放置于掃描架I上，如圖所示，使得天線子系統(tǒng)2沿著掃描架做上下方向的直線步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0021]雷達(dá)成像是對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的處理來(lái)獲得目標(biāo)信息的，所以，雷達(dá)信號(hào)的產(chǎn)生，發(fā)射顯得尤為重要。如前所述，所需的雷達(dá)系統(tǒng)為寬帶雷達(dá)系統(tǒng)，同時(shí)為了獲得飛機(jī)在2-18G的廣闊的頻帶上的散射特性分析，所需的微波系統(tǒng)在整個(gè)頻帶上，應(yīng)該具有較好的穩(wěn)定性，長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量漂移性比較低，一般采用分波段進(jìn)行電路方面的設(shè)計(jì)，即儀表子系統(tǒng)3應(yīng)采用分波段進(jìn)行電路方面的設(shè)計(jì)，另外，為了獲得更好的性能，應(yīng)當(dāng)分析不同體制的雷達(dá)信號(hào)的性能特點(diǎn)，選擇合適的雷達(dá)體制。本系統(tǒng)由于是近場(chǎng)測(cè)量，且對(duì)測(cè)量時(shí)間有很高的要求，優(yōu)選的，本系統(tǒng)采用線性調(diào)頻體制。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)對(duì)天線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的控制(如步進(jìn)間隔，天線運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度等)，使用數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4，例如計(jì)算機(jī)，即對(duì)掃描架進(jìn)行控制，還需要使用數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4針對(duì)不同待測(cè)目標(biāo)對(duì)微波系統(tǒng)參數(shù)的不同需求，對(duì)控制電路進(jìn)行設(shè)置，從而控制微波系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。而接收信號(hào)，同樣要先經(jīng)過(guò)微波系統(tǒng)的處理，送入數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4進(jìn)行采集處理。
[0023]微波信號(hào)要經(jīng)過(guò)天線的轉(zhuǎn)化，從而成為自由空間波，回波信號(hào)要經(jīng)過(guò)接收天線的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為電路中的信號(hào)。由于目標(biāo)的散射特性是與雷達(dá)到目標(biāo)的距離是有關(guān)的，對(duì)前后的兩次測(cè)量來(lái)講，要想真正的找到目標(biāo)本身的散射特性變化，需要避開其他因素導(dǎo)致的散射特性的變化，如相對(duì)位置，所以在前后兩次的測(cè)量中，應(yīng)當(dāng)使用對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5保證雷達(dá)和待測(cè)目標(biāo)之間的相對(duì)位置不發(fā)生變化。對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)的精度應(yīng)保證在誤差的范圍內(nèi)，散射點(diǎn)依舊仍在分辨單元之內(nèi)。
[0024]數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理得到雷達(dá)二維像。雷達(dá)二維像本身也是數(shù)據(jù)，所以要通過(guò)某些數(shù)據(jù)處理手段，找到前后兩次的不同的散射點(diǎn)，并依據(jù)最終的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)確定需要維護(hù)的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)惡化區(qū)域的定位。
[0025]因此，參見圖1，一種隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，包括:掃描架1，天線子系統(tǒng)2，儀表子系統(tǒng)3，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4，對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5和小型裝載車6 ；
[0026]掃描架1:
[0027]所述掃描架I具有豎直的軌道，以便于天線子系統(tǒng)2沿著豎直方向做步進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0028]天線子系統(tǒng)2:
[0029]其中天線子系統(tǒng)2包括收發(fā)分置且距離很近的兩個(gè)天線，示例性的，兩個(gè)天線距離為10cm，所述天線子系統(tǒng)2固定在掃描架I上沿著豎直方向做步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，所述天線子系統(tǒng)2發(fā)射從低頻到高頻一定帶寬的信號(hào)，并接收回波數(shù)據(jù)。天線除應(yīng)該滿足單元隔離度要求之外，還應(yīng)該考慮天線與掃描架，目標(biāo)之間的耦合；天線的重量和體積以便于掃描架的拆裝；前后比的要求，以控制目標(biāo)信號(hào)和環(huán)境干擾。
[0030]優(yōu)選地，所述天線子系統(tǒng)在俯仰方向波束較窄，以滿足“扁平”飛機(jī)目標(biāo)照射電平的要求。
[0031]所述天線子系統(tǒng)具有如下的技術(shù)指標(biāo):
[0032]I波段劃分:在2-18G的頻段上，波段一般劃分為兩個(gè)波段2-8G和6-18G。因此，所述天線子系統(tǒng)能夠發(fā)射兩個(gè)不同頻段的雷達(dá)波，例如，在2-18G頻段上的，2-8G和8-18G。
[0033]2波束寬度:波束寬度應(yīng)滿足應(yīng)當(dāng)根據(jù)測(cè)試距離和目標(biāo)區(qū)的大小確定天線的主瓣寬度，若主瓣太小，無(wú)法覆蓋整個(gè)目標(biāo)區(qū)，若主瓣過(guò)大，目標(biāo)區(qū)以外的電磁雜波就會(huì)進(jìn)入到天線中，造成較大的測(cè)量誤差。
[0034]3 增益:8dB
[0035]優(yōu)選地，所述天線子系統(tǒng)采用寬帶脊喇叭探頭。
[0036]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述天線子系統(tǒng):
[0037]I探頭口徑背面覆蓋吸波材料
[0038]2天線邊緣盡量薄且鋒利，使得反射面積最小
[0039]3探頭輸入端鏈接隔離器或是衰減器。
[0040]儀表子系統(tǒng)3:
[0041]所述儀表子系統(tǒng)3電連接所述天線子系統(tǒng)，完成2-18G微波信號(hào)的產(chǎn)生發(fā)射、接收、放大、混頻、波段轉(zhuǎn)換。
[0042]優(yōu)選地，所述儀表子系統(tǒng)3采用線性調(diào)頻體制，進(jìn)一步優(yōu)選地，采用分波段涉設(shè)計(jì)，包括2-8G，8-18G兩個(gè)波段。
[0043]數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4:
[0044]所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)4，通過(guò)成像算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到雷達(dá)二維圖像，并通過(guò)圖像配準(zhǔn)算法和圖像變化檢測(cè)算法完成前后兩次測(cè)量的圖像的配準(zhǔn)和比對(duì)，最終找出已經(jīng)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域，進(jìn)行空間分離、定位、報(bào)警等，并給出定量的散射特性測(cè)量數(shù)據(jù)。為飛機(jī)的維護(hù)決策提供精確的參考數(shù)據(jù)。
[0045]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，可以采用本領(lǐng)域所熟知的成像算法，圖像處理方法，每種處理的算法，以及圖像配準(zhǔn)算法，圖像變化檢測(cè)算法。主要是考察雷達(dá)二維圖像的特點(diǎn)，以之為基礎(chǔ)進(jìn)行算法方面的分析和研究。
[0046]對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5:
[0047]所述對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5用于保證前后兩次的待測(cè)飛機(jī)和測(cè)試系統(tǒng)的相對(duì)位置不發(fā)生變化。以免因?yàn)橄鄬?duì)位置的變化造成的測(cè)量誤差。定位和設(shè)備的位置調(diào)整應(yīng)當(dāng)滿足簡(jiǎn)便，易于執(zhí)行，并且執(zhí)行速度快的需求。
[0048]根據(jù)對(duì)對(duì)準(zhǔn)技術(shù)的調(diào)研，激光追蹤儀并不太適合在本場(chǎng)合的使用。因此，優(yōu)選地，可以采用激光測(cè)距儀利用三點(diǎn)激光對(duì)準(zhǔn)法進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
[0049]所述對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5應(yīng)當(dāng)能夠有效快速對(duì)設(shè)備按照既定的位置放置題，或者說(shuō)快速有效地使得設(shè)備放置的位置與標(biāo)準(zhǔn)位置之間的誤差引起的散射點(diǎn)的定位誤差在分辨率的范圍之內(nèi)。
[0050]小型裝載車6:
[0051 ] 所述小型裝載車6上安裝有對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)5和掃描架I，以有效快速地移動(dòng)。
[0052]本發(fā)明還公開了一種利用上述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判定的方法，包括如下測(cè)量步驟:
[0053](I)在飛機(jī)散射特性檢測(cè)合格出廠后，立即使用該系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)散射特性進(jìn)行第一次二維成像測(cè)量，根據(jù)目標(biāo)尺寸及測(cè)試指標(biāo)要求確定測(cè)試的系統(tǒng)參數(shù)，開機(jī)啟動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，同時(shí)控制掃描架進(jìn)行掃描采集回波數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送回計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到第一次二維像作為基準(zhǔn)圖像。并保存系統(tǒng)和飛機(jī)的相對(duì)位置。
[0054](2)在飛機(jī)服役一段時(shí)間后，進(jìn)行第二次測(cè)量。首先使用對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)保證飛機(jī)和系統(tǒng)的相對(duì)位置和第一次測(cè)量是一致的，利用和第一次測(cè)量相同的系統(tǒng)參數(shù)開啟測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行第二次測(cè)量，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到第二次二維像。
[0055](3)數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)將第二次二維像同第一次二維像通過(guò)圖像配準(zhǔn)和變化檢測(cè)算法，進(jìn)行處理，即可找出已經(jīng)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域，進(jìn)行空間分離、定位、報(bào)警。
[0056]本發(fā)明提供了一種具備高度機(jī)動(dòng)性，能夠在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)隱身飛機(jī)目標(biāo)的散射特性的快速、精確診斷判定、問(wèn)題定位并給出維護(hù)建議的自動(dòng)化、智能測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供了一種準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)判定隱身飛機(jī)在使用期間或在維修前、維修后隱身性能的完整性，以確保能夠有效的完成任務(wù)及其生存能力?？偨Y(jié)下來(lái)，本發(fā)明的快速判定系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
[0057](I)高度的機(jī)動(dòng)性，可在停機(jī)坪，維修庫(kù)等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，不用配備測(cè)試室或大型的測(cè)試場(chǎng)地；
[0058](2)測(cè)量速度快，減少隱身飛機(jī)的曝光時(shí)間；
[0059](3)能夠?qū)︼w機(jī)的散射特性進(jìn)行高分辨率二維成像；
[0060](4)能夠?qū)︼w機(jī)的散射特性的變化進(jìn)行判定，對(duì)發(fā)生惡化區(qū)域的定位。
[0061]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】?jī)H限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，包括:掃描架，天線子系統(tǒng)，儀表子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)和小型裝載車， 其中，所述掃描架具有水平的軌道，以便于天線子系統(tǒng)沿著豎直方向做步進(jìn)運(yùn)動(dòng)； 所述天線子系統(tǒng)包括收發(fā)分置且距離很近的兩個(gè)天線，所述天線子系統(tǒng)固定在掃描架上沿著水平方向做步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，所述天線子系統(tǒng)發(fā)射從低頻到高頻一定帶寬的信號(hào)，并接收回波數(shù)據(jù)； 所述儀表子系統(tǒng)電連接所述天線子系統(tǒng)，完成2-18G微波信號(hào)的產(chǎn)生發(fā)射、接收、放大、混頻和波段轉(zhuǎn)換； 所述數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)，通過(guò)成像算法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到雷達(dá)二維圖像，并通過(guò)圖像配準(zhǔn)算法和圖像變化檢測(cè)算法完成前后兩次測(cè)量的圖像的配準(zhǔn)和比對(duì)，最終找出已經(jīng)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域，進(jìn)行空間分離、定位和報(bào)警，并給出定量的散射特性測(cè)量數(shù)據(jù)；所述對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)用于保證前后兩次的待測(cè)飛機(jī)和測(cè)試系統(tǒng)的相對(duì)位置不發(fā)生變化；所述小型裝載車上安裝有所述對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)和所述掃描架，以有效快速地移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述天線子系統(tǒng)在俯仰方向波束較窄，能夠發(fā)射2-8G和8-18G的雷達(dá)波，增益為8db。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述天線子系統(tǒng)能夠根據(jù)測(cè)試距離和目標(biāo)區(qū)的大小確定天線的主瓣寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述天線子系統(tǒng)采用寬帶脊喇叭探頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述天線子系統(tǒng)的探頭口徑背面覆蓋吸波材料，天線邊緣盡量薄且鋒利，使得反射面積最小，探頭輸入端鏈接隔離器或衰減器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述天線子系統(tǒng)的兩個(gè)天線距離為10cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述儀表子系統(tǒng)采用線性調(diào)頻體制。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述儀表子系統(tǒng)采用分波段涉設(shè)計(jì)，包括2-8G，8-18G兩個(gè)波段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)，其特征在于: 所述對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)采用激光測(cè)距儀利用三點(diǎn)激光對(duì)準(zhǔn)法進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。
10.一種利用權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)的隱身飛機(jī)散射特性現(xiàn)場(chǎng)快速判定系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)判定的方法，包括如下步驟: (1)在機(jī)場(chǎng)，用所述快速判定系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)散射特性進(jìn)行第一次二維成像測(cè)量，得到第一次二維像作為基準(zhǔn)圖像，并保存系統(tǒng)和飛機(jī)的相對(duì)位置； (2)在飛機(jī)服役一段時(shí)間后，進(jìn)行第二次測(cè)量，首先使用對(duì)準(zhǔn)子系統(tǒng)保證飛機(jī)和所述快速判定系統(tǒng)的相對(duì)位置和第一次測(cè)量是一致的，利用和第一次測(cè)量相同的系統(tǒng)參數(shù)開啟測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行第二次測(cè)量，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到第二次二維像； (3)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將第二次二維像同第一次測(cè)量的二維像通過(guò)圖像配準(zhǔn)和變化檢測(cè)算法，進(jìn)行處理，可找出已經(jīng)發(fā)生惡化的散射源區(qū)域，進(jìn)行空間分離、定位和報(bào)警。
【文檔編號(hào)】G01S13/89GK103809175SQ201410065720
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】洪韜, 趙京城, 宋丹, 張嘉 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)