[發明專利]電容定向探測電路

在審

• 申請號: 201610814402.4
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106646618A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 胡秀娟
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;F42C19/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 翁若瑩,柏子雵

技術領域

本發明屬于傳感器目標探測技術領域，主要應用于彈載引信。

背景技術

引信是利用環境信息、目標信息、或按指定信息，在期望時空，對彈藥實施起爆控制、點火控制及姿態控制的信息控制系統。電子對抗的發展使得一些體制的近感引信受到嚴重威脅，特別是無線電近感引信。

目前國外有關電容近炸引信的科技資料中，沒有發現有利用電容探測原理來實現目標定方位探測的具體實例，英國馬克尼公司的吹管導彈電容引信中采用了兩個對稱于彈軸的探測電極，但達不到實現定向探測的要求。有關目標定向探測國內外主要集中在無線電體制和光學體制上。

對于無線電體制引信的定向，方案大都采用收發共用的微帶天線陣列與電控掃描技術相結合，但均受微帶天線陣列與電控掃描技術工程實現上的影響，據報導采用該方案只能識別三至四個象限。也有人提出過利用微帶天線進行定向探測的思想。基本設計思路是在彈軸上對稱安裝四個微帶天線，分別探測彈軸周圍四個不同的方向，每個方向覆蓋90°角。通過單刀四擲PIN開關控制彈體周向的四個微帶天線對周圍空間進行掃描的接通與斷開，使得每一時刻只有一個天線處于工作狀態。PIN開關控制電路四個支路輪流工作，使四個收發天線在360°角范圍內不停的掃描。當天線某一支路探測到目標時，便可以得到一個完成探測的電信號，目標方位信息提取電路就可以從開關控制電路高電平所對應的輸出端獲取目標的方位信息。將該信息輸送給定向引爆系統即可完成定向探測任務。這種定向探測方法只能把探測角度范圍限定在90°角以內，探測精度不高。

對于光學近炸引信的定向探測。日本1992年1月17日發表在“公開特許公報”上的前島德之和齊藤修的專利“近炸引信制御裝置”便提出了一種簡單的定向探測方法及其信號處理電路。它利用的是配用在空-空導彈上的激光引信，采用單“極”發射，多“極”固定對應接收反射信號的探測模式。其基本原理是以導彈的彈軸為中心向周圍空間方向分成四個象限，在每象限激光發射器發出一定方向和發散角的半導體激光對導彈前方進行掃視，一旦遇到目標，就會有漫反射光返回。裝置中的光學接收器把檢測到的漫反射信號送入后級的信號比較器陣列，由于目標所處的象限不同必然導致信號比較器的輸出波形大相迥異。根據目標存在象限信號的關系來判定目標所處的具體象限，借此來實現定向探測功能，然后目標方位信號輸入起爆電路控制戰斗部自適應實現最佳炸點。這種裝置具有很多優點，比如它可以大大縮短作用時間，可以減少電能消耗，最主要的是它排除了追尾攻擊時發生誤動作的可能性。因此這種裝置在定向探測和定向起爆方面具有先進性，但是這種激光體制的近炸引信其目標方位探測精度僅達到一個象限的水平，即其覆蓋范圍只在90°內。這種途徑為我們提供了一種切實可行的思路——幾何定位的探測方法。

隨著數字信號技術中碼分技術的發展，出現了運用收發分開的天線陣列與碼分技術相結合構成的可識別目標方位的引信探測方法。方案中，天線陣列繞圓周均勻分布于表面，發射天線T1、T2和接收天線R1、R2分別對稱排列。每兩相鄰天線在彈體上間隔90°。工作原理為：振蕩器產生的振蕩信號經功分器分成四路，其中兩路經由偽碼I、偽碼II通過調相器進行調相(o/π調相)，調制后的兩路信號分別由天線T1、T2輻射出去。一旦有目標出現，則產生目標回波信號，經天線R1或R2接收后，與功分器耦合過來的本振信號相混，混頻后的信號經與偽碼I、偽碼II進行多路相關處理、濾波檢測等處理后被送至綜合信息處理與控制單元，通過對檢測到的信號參數進行特征提取，比較相關信息處理支路的信號相對大小關系，根據各接收天線的相關通道信號的有無來識別目標相對于引信的方位。此方案方位識別區域劃分多，抗干擾能力強，可用于引戰配合的有效信息量大，不僅可獲得目標方位信息，而且檢測信號較大的相關通道可獲得距離、速度、尾追/迎擊等方面的信息，以便獲得良好的引戰配合效能，同時方案中采用的關鍵技術大多是較成熟的技術。

以上幾種不同體制的近炸引信定向探測方法中，它們的目標方位探測精度不夠理想，僅達到把目標區域確定在一個象限范圍內的水平上。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：實現彈載引信近距離探測目標的功能，同時對目標方位進行識別。