框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于 以下所述。
[0022] 如圖1所示，一種基于毫米波雷達(dá)組網(wǎng)的昆蟲(chóng)探測(cè)系統(tǒng)，它包括監(jiān)控中心、固定式 探測(cè)工作站和移動(dòng)式探測(cè)工作站，固定式探測(cè)工作站包括雷達(dá)和固定式雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)， 固定式雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)與雷達(dá)通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)本地控制或者遠(yuǎn)程遙控； 移動(dòng)式探測(cè)工作站包括雷達(dá)和移動(dòng)式雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)，移動(dòng)式雷達(dá)終端計(jì)算機(jī)與雷達(dá) 通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和本地控制；固定式探測(cè)工作站和移動(dòng)式探測(cè)工作站通過(guò)通信網(wǎng) 絡(luò)與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。多部雷達(dá)可通過(guò)數(shù)據(jù)中心調(diào)用任意一部雷達(dá)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 共享，實(shí)現(xiàn)控制中心的雷達(dá)調(diào)度和有效觀測(cè)。雷達(dá)可預(yù)置掃描模式，定時(shí)開(kāi)關(guān)機(jī)功能，實(shí)現(xiàn) 無(wú)人值守，全天候不間斷運(yùn)行。通過(guò)雷達(dá)組網(wǎng)，可預(yù)警害蟲(chóng)迀飛方向，合理調(diào)移動(dòng)式雷達(dá)和 固定式雷達(dá)全程監(jiān)測(cè)迀飛性害蟲(chóng)。
[0023] 如圖2所示，固定式探測(cè)工作站和移動(dòng)式探測(cè)工作站的雷達(dá)包括天饋線系統(tǒng)、交 流伺服系統(tǒng)、磁控管發(fā)射機(jī)、中頻接收機(jī)、數(shù)字中頻信號(hào)處理器、監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)和終端系統(tǒng)； 所屬的交流伺服系統(tǒng)控制天饋線系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)，磁控管發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，經(jīng)天饋線系統(tǒng)接收至 中頻接收機(jī)，送至信號(hào)處理器處理，處理完畢送終端系統(tǒng)顯示，監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)上述各系統(tǒng)狀 態(tài)并對(duì)其進(jìn)行控制。
[0024] 如圖3所示，天饋線系統(tǒng)包括天線、連接波導(dǎo)、環(huán)行器、定向耦合器、放電管和激 勵(lì)器，磁控管發(fā)射機(jī)提供的信號(hào)經(jīng)饋線系統(tǒng)傳給天線發(fā)射出去；天線接收到的反射雷達(dá)波 經(jīng)饋線傳遞到中頻接收機(jī)。天線采用卡塞格倫雙鏡天線，主面為Φ1. 3m拋物面，副面為 Φ 130_的雙曲面，該天線主要特點(diǎn)為增益高、副瓣電平相對(duì)也高，饋源橫向偏移對(duì)天線指 向影響相對(duì)較小，這正適合毫米波段使用。饋線采用BJ-320波導(dǎo)系統(tǒng)，主要由連接波導(dǎo)、三 端環(huán)形器、耦合器和放電管組成。
[0025] 如圖4所示，磁控管發(fā)射機(jī)為自激振蕩式發(fā)射機(jī)，它包括磁控管、風(fēng)冷裝置、串聯(lián) 調(diào)制器、觸發(fā)控保電路、儲(chǔ)能電容和高壓開(kāi)關(guān)電源，觸發(fā)控保電路提供驅(qū)動(dòng)脈沖，在驅(qū)動(dòng)脈 沖作用下，串聯(lián)調(diào)制器中的各串聯(lián)開(kāi)關(guān)同時(shí)接通或關(guān)斷，將儲(chǔ)能電容上儲(chǔ)存的高壓能量送 至磁控管陰極上，使其獲得所需的陰極調(diào)制脈沖，磁控管輸出雷達(dá)波脈沖信號(hào)，風(fēng)冷裝置用 于對(duì)磁控管進(jìn)行冷卻。
[0026] 磁控管是正交場(chǎng)微波管中出現(xiàn)最早的一種管子，具有輸出功率大、效率高、價(jià)格 低、用途廣泛的特點(diǎn)。磁控管主要由陽(yáng)極、陰極、磁鋼、輸出耦合裝置等組成。磁控管發(fā)射機(jī) 由一只小型化磁控管作發(fā)射管，在調(diào)制器陰極調(diào)制脈沖作用下，輸出滿足要求的微波脈沖 信號(hào)，經(jīng)饋線送至天線，向空間輻射。其調(diào)制器采用無(wú)脈沖變壓器的全固態(tài)剛性調(diào)制器，因 而易于獲得理想的脈沖波形和多脈寬的工作方式。調(diào)制器電源采用高壓開(kāi)關(guān)電源，可減小 調(diào)制脈沖間的幅度起伏，從而提高輸出頻率穩(wěn)定度。在外來(lái)的開(kāi)脈沖、關(guān)脈沖作用下，預(yù)調(diào) 器輸出一個(gè)相應(yīng)寬度的預(yù)調(diào)脈沖，通過(guò)串聯(lián)調(diào)制開(kāi)關(guān)組合上的一組電流互感器將各串聯(lián) 調(diào)制開(kāi)關(guān)需要的驅(qū)動(dòng)脈沖耦合上去，同時(shí)獲得良好的高壓絕緣。在驅(qū)動(dòng)脈沖作用下，串聯(lián) 調(diào)制開(kāi)關(guān)組合中的各串聯(lián)開(kāi)關(guān)同時(shí)接通或關(guān)斷，將儲(chǔ)能電容上儲(chǔ)存的高壓能量送至磁控管 陰極上，使其獲得所需的陰極調(diào)制脈沖，磁控管振蕩，輸出微波脈沖信號(hào)。輸出微波脈沖信 號(hào)的寬度由控制系統(tǒng)送來(lái)的開(kāi)脈沖和關(guān)脈沖的間隔時(shí)間決定。預(yù)調(diào)器具有開(kāi)脈沖、關(guān)脈沖、 預(yù)調(diào)脈沖檢測(cè)功能，并完成磁控管燈絲轉(zhuǎn)換、低壓、高壓控制、故障信號(hào)傳送等功能。在高壓 放電回路中加入限流電阻，當(dāng)磁控管打火時(shí)，限制打火電流，從而在一定程度上保護(hù)串聯(lián)調(diào) 制開(kāi)關(guān)。
[0027] 如圖5所示，中頻接收機(jī)采用中頻相參體制，二次變頻的中頻接收處理方式，它包 括切換開(kāi)關(guān)、低噪聲放大器、帶通濾波器、第一混頻器、第二混頻器、數(shù)控本振源；天線傳輸 的雷達(dá)回波信號(hào)經(jīng)過(guò)低噪聲放大器放大后由帶通濾波器進(jìn)行濾波處理，經(jīng)濾波后的雷達(dá)波 信號(hào)由第一混頻器將其與數(shù)控本振源產(chǎn)生的第一本振進(jìn)行混頻，混頻后的信號(hào)再由第二混 頻器將其與數(shù)控本振源產(chǎn)生的第二本振進(jìn)行混頻，經(jīng)兩次混頻后的信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)處理器 進(jìn)行處理；信號(hào)處理器根據(jù)接收到的混頻后的信號(hào)對(duì)數(shù)控本振源進(jìn)行頻率控制；切換開(kāi)關(guān) 實(shí)現(xiàn)回波和主波之間的控制。
[0028] 接收機(jī)將來(lái)自天線的微弱信號(hào)放大、混頻、中頻放大，為信號(hào)處理器提供回波中頻 信號(hào)，同時(shí)完成對(duì)發(fā)射脈沖信號(hào)進(jìn)行混頻，為信號(hào)處理提供發(fā)射樣本信號(hào)。來(lái)自接收機(jī)的中 頻回波信號(hào)和發(fā)射脈沖中頻樣本通過(guò)數(shù)字中頻接收處理，送出頻率控制信號(hào)到數(shù)控本振， 通過(guò)改變數(shù)控本振頻率，以保證發(fā)射頻率與本振頻率差值在60MHz范圍內(nèi)，再由DSU進(jìn)行 頻率校正和相位鎖定。
[0029] 數(shù)字中頻信號(hào)處理器將接收機(jī)送來(lái)的中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字處理，最后送至終端系 統(tǒng)。
[0030] 如圖6所示，交流伺服系統(tǒng)包括天線方位伺服系統(tǒng)和天線俯仰伺服系統(tǒng)；所述的 天線方位伺服系統(tǒng)包括方位電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、方位執(zhí)行電機(jī)、方位減速器、方位旋轉(zhuǎn)變壓器，方 位電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)方位減速器傳遞動(dòng)力促使天線方位轉(zhuǎn)動(dòng)，方位旋轉(zhuǎn)變壓 器將方位角碼變換后送出。
[0031] 所述的天線俯仰伺服系統(tǒng)包括俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、俯仰執(zhí)行電機(jī)、俯仰減速器、俯仰 旋轉(zhuǎn)變壓器，俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)俯仰減速器傳遞動(dòng)力促使天線俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)， 俯仰旋轉(zhuǎn)變壓器將俯仰角碼變換后送出。
[0032] 伺服系統(tǒng)由于采用了交流伺服，其交流伺服電機(jī)不需維護(hù)。伺服系統(tǒng)由伺服分機(jī)、 方位驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電機(jī)、方位動(dòng)力減速器、方位數(shù)據(jù)減速器及測(cè)角旋轉(zhuǎn)變壓器、俯仰驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電 機(jī)、俯仰動(dòng)力減速器、俯仰數(shù)據(jù)減速器及測(cè)角旋轉(zhuǎn)變壓器等組成。
[0033] 伺服分機(jī)內(nèi)裝有方位/俯仰電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、控制接觸器及保險(xiǎn)絲等元器 件。在伺服分機(jī)的面板上還裝有控制開(kāi)關(guān)、指示燈及門(mén)限調(diào)整電位器等，用于操作及觀測(cè)。 伺服分機(jī)安放在天線座下部，與天線座一體化，結(jié)構(gòu)更緊湊。伺服系統(tǒng)采用數(shù)字化控制，可 實(shí)現(xiàn)控制方式、掃描方式多樣化及使用中的靈活多樣性。伺服系統(tǒng)工作時(shí)，始終處于數(shù)控方 式。數(shù)控工作方式用于完成天線的各種速度控制及定位控制，在不同的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)天線方 位的PPI掃描方式，并能通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)0?360°掃描控制及角度定位控制，在不同 的轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)天線俯仰RHI掃描方式，并能通過(guò)計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)0?90°掃描控制及角度 定位控制。
[0034] 伺服系統(tǒng)中，除了位置閉環(huán)外，還有速度環(huán)和電流環(huán)，速度環(huán)和電流環(huán)可使系統(tǒng)工 作穩(wěn)定，這兩個(gè)閉環(huán)都在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部形成閉環(huán)，既可保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，也可保護(hù)執(zhí)行電 機(jī)不被損壞。
[0035] 如圖7所示，監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)包括MCU單片機(jī)、接收系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和 RS485接口，接收系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和RS485接口分別與MCU單片機(jī)連接。監(jiān)測(cè)控 制系統(tǒng)在終端計(jì)算機(jī)的控制下，根據(jù)雷達(dá)天線的方位和俯仰產(chǎn)生對(duì)雷達(dá)天線方位和俯仰控 制的誤差電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)天線工作狀態(tài)和工作姿態(tài)的控制操作；通過(guò)串行方式實(shí)現(xiàn)對(duì)伺 服系統(tǒng)工作狀態(tài)的控制操作；通過(guò)并行方式實(shí)現(xiàn)對(duì)接收系統(tǒng)工作狀態(tài)和故障狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)，并對(duì)接收系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制操作；通過(guò)并行方式實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射系統(tǒng)的全功能監(jiān)控， 其中包括對(duì)發(fā)射系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及對(duì)發(fā)射系統(tǒng)工作狀態(tài)的遙控 操作；通過(guò)串行方式與計(jì)算機(jī)終端連接，接收終端的命令并給予回復(fù)；為信號(hào)處理系統(tǒng)提 供差分轉(zhuǎn)換單元。
[0036] 整個(gè)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)集成在一個(gè)屏蔽盒中安裝在俯仰箱內(nèi)。監(jiān)控線程依照設(shè)定的時(shí) 間間隔，通過(guò)并行接口接收來(lái)自發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)，通過(guò)RS485串 行接口上報(bào)到終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)整機(jī)的工作狀態(tài)和故障狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)，根據(jù)終端發(fā) 給監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的控制命令，監(jiān)控線程分別選擇相應(yīng)的控制接口發(fā)送控制命令，實(shí)現(xiàn)終端 對(duì)雷達(dá)整機(jī)各系統(tǒng)的控制操作。此外，監(jiān)控線程也按照設(shè)定的時(shí)間通過(guò)相應(yīng)的并口讀取天 線的實(shí)時(shí)角碼，經(jīng)單片機(jī)比較后，將誤差電壓角碼由另一個(gè)RS485串行接口傳送給伺服系 統(tǒng)。
[0037] 終端系統(tǒng)即終端數(shù)據(jù)采集處理和顯示系統(tǒng)，是昆蟲(chóng)雷達(dá)的一個(gè)重要組成部分。它 即要完成對(duì)雷達(dá)整機(jī)的操作控制和故障檢測(cè)；還要將雷達(dá)接收的回波數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)， 在顯示器上顯示出來(lái)