[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器及模擬測(cè)試方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310698087.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103744064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高偉亮;錢(qián)玉瑩;程煥;湯燕;李玲;戚甫峰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍航空工程學(xué)院青島校區(qū)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S7/40
• 分類(lèi)號(hào): G01S7/40;G01S7/497
• 代理公司: 青島聯(lián)智專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及一種機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器及模擬方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)天線(xiàn)安裝在飛機(jī)上，當(dāng)工作時(shí)它的掃描平面與水平面必須保持平行，但由于飛機(jī)飛行過(guò)程中的俯仰或橫滾運(yùn)動(dòng)，使得雷達(dá)天線(xiàn)的掃描平面與水平面成了某一的角度，這樣將影響對(duì)目標(biāo)的探測(cè)。為使天線(xiàn)掃描平面在飛機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終平行于水平面，就必須對(duì)雷達(dá)天線(xiàn)在俯仰和橫滾方向進(jìn)行修正，這就是要保證天線(xiàn)空域穩(wěn)定性。雷達(dá)天線(xiàn)空域穩(wěn)定性的測(cè)試在地面中進(jìn)行，通過(guò)仿真飛機(jī)姿態(tài)（俯仰和橫滾）信號(hào)的變化來(lái)測(cè)試?yán)走_(dá)天線(xiàn)角度變化的情況。

傳統(tǒng)的雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器多為模擬姿態(tài)信號(hào)模擬器，大多采用硬件乘法器的方式來(lái)仿真飛機(jī)的姿態(tài)信號(hào)，姿態(tài)信號(hào)的輸出變換大都通過(guò)自整角機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)完成，模擬機(jī)上姿態(tài)同步發(fā)生器產(chǎn)生的交變信號(hào)。主要存在的缺點(diǎn)有:(1)精度低。模擬姿態(tài)信號(hào)模擬器中常采用的精度控制方式是硬件電路控制，因而調(diào)節(jié)范圍小且控制精度低。(2)通用性差。主要表現(xiàn)在姿態(tài)信號(hào)模擬器中的一套乘法器電路通常只能仿真一種對(duì)象的信號(hào)輸出。(3)不易于與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)ATE平臺(tái)接口。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有模擬姿態(tài)信號(hào)模擬器精度低、通用性差的問(wèn)題，提供了一種機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器及模擬測(cè)試方法，提高了精度以及通用性能。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器，包括：

中央控制單元，用于給定姿態(tài)角度值，所述姿態(tài)角度值包括航向角α、橫滾角β、和俯仰角γ，

數(shù)字信號(hào)處理器，用于讀取姿態(tài)角度值，將姿態(tài)角度值進(jìn)行數(shù)字計(jì)算處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以及生成控制信號(hào)，

可編程邏輯器件，將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成為用于控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作的控制指令，

數(shù)模轉(zhuǎn)換器，接受控制指令的控制，將數(shù)字信號(hào)處理器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生成姿態(tài)角度值的模擬信號(hào)，

信號(hào)放大變換電路，用于對(duì)姿態(tài)角度值的模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大和負(fù)載隔離、變換，分別生成模擬航向信號(hào)、模擬俯仰信號(hào)、以及模擬橫滾信號(hào)并輸出。

進(jìn)一步的，還包括同步觸發(fā)電路，用于產(chǎn)生參考信號(hào)并輸出至數(shù)字信號(hào)處理器。

進(jìn)一步的，所述的同步觸發(fā)電路包括參考信號(hào)發(fā)生器以及過(guò)零檢測(cè)電路，參考信號(hào)發(fā)生器通過(guò)過(guò)零檢測(cè)電路與數(shù)字信號(hào)處理器的中斷請(qǐng)求端子連接。

進(jìn)一步的，所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器為3個(gè)，分別用于轉(zhuǎn)換航向角α、橫滾角β、和俯仰角γ，所述3個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的地址線(xiàn)、輸出寄存器引腳分別與可編程邏輯器件的選址端、輸出寄存器信號(hào)端一一對(duì)應(yīng)連接，3個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入寄存器引腳分別連接可編程邏輯器件的3個(gè)不同的輸入寄存器信號(hào)端。

進(jìn)一步的，還包括上電復(fù)位電路，所述的電復(fù)位電路分別與數(shù)字信號(hào)處理器、3個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的復(fù)位端子連接。

進(jìn)一步的，每個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器分別連接一個(gè)信號(hào)放大變換電路。

優(yōu)選的，所述的信號(hào)放大變換電路包括放大器和隔離變壓器。

又進(jìn)一步的，還包括天線(xiàn)分機(jī)，用于接收信號(hào)放大變換電路輸出的模擬航向信號(hào)、模擬俯仰信號(hào)、以及模擬橫滾信號(hào)，并對(duì)上述信號(hào)響應(yīng)。

又進(jìn)一步的，所述天線(xiàn)分機(jī)內(nèi)設(shè)置有俯仰控制信號(hào)形成電路，用于計(jì)算天線(xiàn)陣的俯仰修正量，還包括傾角傳感器和比較單元，傾角傳感器用于檢測(cè)天線(xiàn)分機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)角度值，比較單元將天線(xiàn)分機(jī)當(dāng)前的姿態(tài)角度值與參考值比較，判斷天線(xiàn)分機(jī)對(duì)俯仰方向的修正是否正確。

基于上述的一種機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬器，本發(fā)明同時(shí)提供了一種機(jī)載氣象雷達(dá)姿態(tài)信號(hào)模擬測(cè)試方法，包括以下步驟：

（1）、中央控制單元給定姿態(tài)角度值，并發(fā)送至數(shù)字信號(hào)處理器，所述姿態(tài)角度值包括航向角α、橫滾角β、和俯仰角γ；

（2）、數(shù)字信號(hào)處理器讀取姿態(tài)角度值，將姿態(tài)角度值進(jìn)行數(shù)字計(jì)算處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以及生成控制信號(hào)，并發(fā)送至可編程邏輯器件；

（3）、可編程邏輯器件將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成為用于控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器工作的控制指令，并發(fā)送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器；

（4）、數(shù)模轉(zhuǎn)換器接受控制指令的控制，將數(shù)字信號(hào)處理器輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，生成姿態(tài)角度值的模擬信號(hào)并發(fā)送至信號(hào)放大變換電路；

（5）、信號(hào)放大變換電路對(duì)姿態(tài)角度值的模擬信號(hào)進(jìn)行功率放大和負(fù)載隔離、變換，分別生成模擬航向信號(hào)、模擬俯仰信號(hào)、以及模擬橫滾信號(hào)并輸出。