[實用新型]一種機場用探鳥雷達系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720251489.9
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN206573714U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇荃
• 申請（專利權(quán)）人: 北京弋宸時代科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/48
• 代理公司: 北京力量專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)11504
• 代理人: 王鴻遠

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉機場安全雷達領(lǐng)域，尤其涉及一種機場用探鳥雷達系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雷達的出現(xiàn)，是由于一戰(zhàn)期間當(dāng)時英國和德國交戰(zhàn)時，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達(技術(shù))能在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國飛機。二戰(zhàn)期間，雷達就已經(jīng)出現(xiàn)了地對空、空對地(搜索)轟炸、空對空(截擊)火控、敵我識別功能的雷達技術(shù)。

二戰(zhàn)以后，雷達發(fā)展了單脈沖角度跟蹤、脈沖多普勒信號處理、合成孔徑和脈沖壓縮的高分辨率、結(jié)合敵我識別的組合系統(tǒng)、結(jié)合計算機的自動火控系統(tǒng)、地形回避和地形跟隨、無源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標(biāo)探測與跟蹤等新的雷達體制。

后來隨著微電子等各個領(lǐng)域科學(xué)進步，雷達技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)涵和研究內(nèi)容都在不斷地拓展。雷達的探測手段已經(jīng)由從前的只有雷達一種探測器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學(xué)探測手段融合協(xié)作。

當(dāng)代雷達的同時多功能的能力使得戰(zhàn)場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標(biāo)進行掃描，并對干擾誤差進行自動修正，而且大多數(shù)的控制功能是在系統(tǒng)內(nèi)部完成的。

各種雷達的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括:發(fā)射機、發(fā)射天線、接收機、接收天線，處理部分以及顯示器。還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。

雷達所起的作用跟眼睛和耳朵相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時，它的信息載體是無線電波。事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，在真空中傳播的速度都是光速C，差別在于它們各自的頻率和波長不同。其原理是雷達設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息(目標(biāo)物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等)。

測量速度原理是雷達根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對運動產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)。雷達接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時存在于雷達的同一空間分辨單元內(nèi)時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)。測量目標(biāo)方位原理是利用天線的尖銳方位波束，通過測量仰角靠窄的仰角波束，從而根據(jù)仰角和距離就能計算出目標(biāo)高度。

測量距離原理是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成雷達與目標(biāo)的精確距離。

目前鳥撞飛機是威脅航空安全的重要因素之一，自1988年以來，由于鳥擊引起的墜機事故已經(jīng)造成219人死亡。按理說，體型小、重量輕的鳥類，與鋼筋鐵骨的飛機相撞應(yīng)該是以卵擊石的效果，為什么能把飛機撞壞？這是因為破壞主要來自飛行器的速度而非鳥類本身的質(zhì)量。根據(jù)動量定理，一只0.45公斤的鳥與時速800公里的飛機相撞，會產(chǎn)生153公斤的沖擊力；一只7公斤的大鳥撞在時速960公里的飛機上，沖擊力將達到144噸。高速運動使得鳥擊的破壞力達到驚人的程度，一只麻雀就足以撞毀降落時的飛機的發(fā)動機。

飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)大多位于前部，由于導(dǎo)航的需要，這些設(shè)備的防護罩包括擋風(fēng)玻璃的機械強度大多較其他部位差，更容易在受到鳥擊后損壞。不過，鳥飛行的高度有限，飛機下降到能撞鳥的高度一般都是在剛起飛或快著陸時，這時速度并不是非常大，在150公里/小時左右，賽車也遠遠超過這個速度。這時如果機頭或者翼根等堅固部位撞鳥問題不大，頂多把飛行員嚇一跳。就算把駕駛艙玻璃撞碎，也就是你在高速公路上把車窗打開的感覺，立即返航不會有大的問題。

但是發(fā)動機就不一樣了，發(fā)動機的葉片很薄，而且是在高速旋轉(zhuǎn)的，很容易被打碎。更要命的是發(fā)動機在以巨大的力量將周圍空氣吸入，因此附近的飛鳥只要處于發(fā)動機附近就會被吸進去。發(fā)動機一旦被打碎就會立即失去大部分動力，這樣飛機就只能依靠剩下的發(fā)動機掙扎返航。這時，如果發(fā)動機出現(xiàn)著火現(xiàn)象，飛行員會立即關(guān)閉發(fā)動機。如果是起飛階段撞鳥，飛行員會繼續(xù)爬升到安全高度然后調(diào)轉(zhuǎn)機頭返航。不用擔(dān)心只有2臺發(fā)動機的飛機在一臺發(fā)動機失去動力后就會掉下來，雙發(fā)飛機在設(shè)計時已經(jīng)考慮到這點，通常會將垂直尾翼設(shè)計得非常大，以保證飛機在只用一臺發(fā)動機的情況下仍能以一定上升率爬升到安全高度并支撐飛機返航。