[發明專利]航管波束掃描的時間控制方法

有效

• 申請號: 201310003822.0
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103092113A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄧欣;何華武;喻波
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十研究所
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于包括如下步驟：在由DSP相連可編程門陣列芯片FPGA和FLASH存儲器之間組成的波束掃描控制設備中，航管監視空域被均勻劃分為以波位號代表波束指向、每一波位預留相同時間窗的若干個連續波位，波位數和波位駐留時間窗預存于FLASH中；FPGA中的網絡接口模塊接收到來自雷達控制臺的航管控制命令時，將航管控制命令經FPGA的總線接口模塊傳至DSP，DSP從FLASH中讀取波位數和掃描時間窗，確定起始波位和結束波位，將時間窗數據經總線接口模塊置入FPGA計時器中，并控制FPGA中的計時器啟動波位駐留時隙計時；在每一波位時隙內，DSP經FPGA將下一時隙掃描波位號分別發送至相控陣天線的波控碼接口控制器和應答信號處理設備的RS422接口模塊；在時隙跳變時，計時器控制FPGA的脈沖控制器產生詢問啟動脈沖，詢問啟動脈沖被發送至應答信號處理設備和相控陣天線，用于觸發相控陣天線切換波束方位和應答信號處理設備對切換后的波束方位進行航管詢問信號處理工作；DSP根據相控陣天線和應答信號處理設備回傳的波位號，判斷波位切換的準確性，如出現異常則進行波位重置的糾錯處理。

2.根據權利要求1所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，相控陣天線包括，收發波束掃描控制設備波位號的波控碼接口控制器和控制波束指向的移相器，波控碼接口控制器和移相器位于相控陣天線中。

3.根據權利要求2所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，波控碼接口控制器將波位號數據轉換成波控碼，當收到波束掃描控制設備的詢問啟動脈沖時，波控碼接口控制器將波控碼送至移相器，移相器根據波控碼對應的相移量對發射/接收信號進行相移，實現相控陣天線波束指向的變化。

4.根據權利要求1所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，應答信號處理設備包括，收發波束掃描控制設備波位號的RS422接口模塊和進行航管信號處理的信號處理模塊，RS422接口模塊和信號處理模塊位于應答信號處理設備中。

5.根據權利要求4所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，信號處理模塊收到波束掃描控制設備的詢問啟動脈沖時，將在上一時隙接收的來自波束掃描控制設備的波位號作為當前波位，將產生的詢問數字信號經收/發信道轉換為詢問射頻信號后，發送至相控陣天線的移相器；相控陣天線將接收的應答射頻信號經收/發信道轉換為應答數字信號，發送至信號處理模塊，信號處理模塊根據應答數字信號的幅相信息和當前波位計算飛機的方位。

6.根據權利要求1所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，波束掃描控制設備是由數字信號處理芯片DSP相連可編程門陣列芯片FPGA和FLASH存儲器所組成的，其中FLASH存儲器通過控制總線、地址總線和數據總線相連DSP，DSP經地址總線、數據總線相連FPGA內設的總線接口模塊，總線接口模塊通過FPGA內設的網絡接口模塊接收到來自雷達控制臺網絡信號的航管控制命令，通過FPGA內設的兩個RS422接口模塊分別連接相控陣天線中的波控碼接口控制器和應答信號處理設備中的RS422接口模塊。

7.根據權利要求1所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，劃分的波位數N和波位駐留時間窗Tn，滿足以下條件：

（1）相鄰波位的波束躍度小于相控陣天線的波束寬度，即θ/N?<θ_3dB；

（2）其它詢問方式在航管波束掃描周期內的最大可能占據時間與航管波束掃描周期之和等于航管數據更新時間，即Ts=(Ti+Tn/2)?×Pi×Ts+N×Tn；

（3）波位駐留時間大于每一波位的航管詢問信號處理時間，每個波位的詢問次數為8至12次，即Tn>Tp×8；

式中：θ_3dB?為相控陣天線方位面波束寬度，θ為航管監視空域范圍，Ts?為航管數據更新時間，Ti為其它詢問功能的信號處理時間，Tp為航管單次詢問信號處理時間，Pi為其它詢問功能的詢問容量。

8.根據權利要求1所述的航管波束掃描的時間控制方法，其特征在于，相控陣天線和應答信號處理設備判斷接收的下一時隙波位號為連續波位號、且已收到本時隙詢問啟動脈沖時，則將當前波位號加1后回傳至波束掃描控制設備，如未收到詢問啟動脈沖，直接回傳當前波位號至波束掃描控制設備。