極高頻制動系統(tǒng)及自適應波形控制策略的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的極高頻制動系統(tǒng)，包括波形控制單元、與波形控制單元相連接的毫米波波束輻射單元、天線反射面以及與天線反射面共軸的激光測距單元，所述激光測距單元用于獲取目標的距離d并將獲取的距離信息反饋至波形控制單元以調(diào)整毫米波波束輻射單元的輸出。自適應波形控制策略，波形控制單元根據(jù)激光測距單元獲取的目標密度和距離信息自動選擇一定周期和占空比的控制信號，并控制毫米波波束輻射單元輻射毫米波實現(xiàn)拒止。有益效果在于可實現(xiàn)拒止系統(tǒng)的自動化和智能化。同時，由于系統(tǒng)可以自動實時做出輻射功率調(diào)整，對于峰值有限及功率一定的系統(tǒng)更有利于其效能最大化，并有效節(jié)能。
【專利說明】極高頻制動系統(tǒng)及自適應波形控制策略
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高功率微波技術、跟瞄技術及自動控制【技術領域】，具體涉及一種主要用于有源拒止系統(tǒng)的極高頻制動系統(tǒng)以及系統(tǒng)的自適應波形的控制技術。
【背景技術】
[0002]如圖1及圖2所示，電磁波向?qū)w內(nèi)部透入時，由于能量損失而逐漸衰減為表面波幅的e-1倍的深度就是趨膚效應對導體的透入深度。波從表面進入導電媒質(zhì)越深，場的幅度就越小，能量就變得越小，可以由導體尺寸與其中電磁波波長的比較來判斷。毫米波(30?300GHz)在自然界中很少存在，但是動物(包括人)會在短時間內(nèi)對其產(chǎn)生不適應感。
[0003]研究表明，毫米波的能量到達皮膚并趨膚于3.2mm深度，如同太陽中紅外輻射能量一樣，造成皮膚表面溫度升高，并使位于毫米波波束照射下的表皮下層(3.2_)的神經(jīng)傳感器強烈反應，但皮膚不被灼傷。皮膚下的神經(jīng)末梢對熱非常敏感，逐漸升高的皮膚溫度引起人類傷害傳感器的觸發(fā)，人產(chǎn)生暫時的無法忍受的被加熱的感受，進而產(chǎn)生本能的逃避反應。
[0004]根據(jù)上述原理及毫米波的趨膚深度小等特點，國外正在研究其上述生物效應并將其應用于主動拒止的有源拒止系統(tǒng)。由于有源拒止系統(tǒng)在不同的場景中需要工作于不同的工作模式下，現(xiàn)有的有源拒止系統(tǒng)多通過對操作技術人員進行專業(yè)培訓后由技術人員經(jīng)驗操作。但是如果操作不當還容易導致以下問題:1、灼傷目標，比如現(xiàn)有的系統(tǒng)多采用固定占空比30%，在200米和50米的能量密度幾乎達到I個數(shù)量級的差別，在近處有可能灼傷目標；2、浪費能源，若系統(tǒng)都采用30%空比，在人的反應時間內(nèi)(I秒)，目標可能已跳離照射區(qū)，則同一重頻內(nèi)的其余照射時間均沒有作用；3、發(fā)揮不了效果，若系統(tǒng)采用10%占空比，則在200米處的照射功率已低于lw/cm2，則系統(tǒng)發(fā)揮作用需要很長時間，無法發(fā)揮功效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的有源拒止系統(tǒng)所采用的制動系統(tǒng)對技術人員經(jīng)驗依賴度高，以及上述不足，提出了一種應用于有源拒止系統(tǒng)的極高頻制動系統(tǒng)及自適應波形控制策略。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:極高頻制動系統(tǒng)，包括波形控制單元、與波形控制單元相連接的毫米波波束輻射單元、天線反射面，其特征在于，還包括與天線反射面共軸的激光測距單元，所述激光測距單元用于獲取目標的距離d并將獲取的距離信息反饋至波形控制單元以調(diào)整毫米波波束輻射單元的輸出。
[0007]進一步的，所述波形控制單元包括用于存儲不同占空比的控制信號的控制信號存儲單元，波形控制單元根據(jù)激光測距單元反饋的目標距離信息選擇相應控制信號控制毫米波波束輻射單元。
[0008]為了利于工程實現(xiàn)，所述系統(tǒng)功率設計為30KW。
[0009]進一步的，系統(tǒng)輸出波形占空比與目標距離的關系滿足:
【權利要求】
1.極高頻制動系統(tǒng)，包括波形控制單元、與波形控制單元相連接的毫米波波束輻射單元、天線反射面，其特征在于，還包括與天線反射面共軸的激光測距單元，所述激光測距單元用于獲取目標的距離d并將獲取的距離信息反饋至波形控制單元以調(diào)整毫米波波束輻射單兀的輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的極高頻制動系統(tǒng)，其特征在于，所述波形控制單元包括用于存儲不同占空比的控制信號的控制信號存儲單元，波形控制單元根據(jù)激光測距單元反饋的目標距離信息選擇相應控制信號控制毫米波波束輻射單元。
3.根據(jù)權利要求1所述的極高頻制動系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)功率設計為30KW。
4.根據(jù)權利要求1-3之任一項權利要求所述的極高頻制動系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)輸出波形占空比與目標距離的關系滿足:
5.極高頻制動系統(tǒng)自適應波形控制策略，其特征在于，波形控制單元根據(jù)激光測距單元獲取的目標密度和距離信息自動選擇一定周期和占空比的控制信號，并控制毫米波波束輻射單元輻射毫米波實現(xiàn)拒止。
6.根據(jù)權利要求5所述的極高頻制動系統(tǒng)，其特征在于，控制方法根據(jù)距離d選擇控制信號，其中距離d與被選擇控制信號占空比的關系為:
7.根據(jù)權利要求5或6所述的極高頻制動系統(tǒng)，其特征在于，距離d的測量和控制信號的選擇自動完成。
【文檔編號】G05B13/02GK103970014SQ201410184177
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權日:2014年5月4日
【發(fā)明者】田忠 申請人:成都華之芯科技有限公司