[發明專利]一種雷達天線陣面變形測量系統及方法

在審

• 申請號: 201811278134.4
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109443224A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 高會軍;彭高亮;許世龍;劉世偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張強

本發明一種雷達天線陣面變形測量系統及方法，可以對雷達天線陣面的變形量進行實時、間接地測量。傳感器陣列采集雷達天線陣面表面各點的應變信號，傳感器陣列的輸出端與數據處理模塊的輸入端相連，數據處理模塊的輸出端與上位機的輸入端相連；數據處理模塊對傳感器陣列采集的應變信號進行解調、將模擬信號轉換為數字信號并去噪聲；上位機對數據處理模塊處理后的應變信號進行雷達天線陣面變形量的計算。雷達天線陣面變形測量方法包括如下步驟：采集雷達天線陣面表面各點的表面應變，得到應變信號；將采集到的應變信號解調、轉換為數字信號并去噪聲；采用逆有限單元法求解出處理后的雷達天線陣面表面各點變形量。

技術領域

本發明屬于雷達天線陣面變形測量領域，更具體的說，涉及一種雷達天線陣面變形測量系統及方法。

背景技術

在雷達天線的工作過程中，因重力、風載、受熱等外載荷作用，雷達天線陣面會產生變形。這種變形對于雷達性能具有較大的負面影響，會使雷達的指向精度、分辨能力、有效作用距離等降低，對于大型高精度雷達的影響尤為顯著。為了使雷達系統的性能得到保證，需要對雷達天線陣面的變形量進行實時測量。而對于雷達這類裝備而言，往往不能夠依靠某一基準對變形進行直接測量，因此有必要提出一種間接測量手段來解決這一問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種雷達天線陣面變形測量系統及方法，可以對雷達天線陣面的變形量進行實時、間接地測量。

為解決上述技術問題，本發明一種雷達天線陣面變形測量系統由分布在雷達天線陣面表面的傳感器陣列、數據處理模塊和上位機組成，可以對雷達天線陣面的變形量進行實時、間接地測量。

所述傳感器陣列采集雷達天線陣面表面各點的應變信號，所述傳感器陣列的輸出端與所述數據處理模塊的輸入端相連，所述數據處理模塊的輸出端與所述上位機的輸入端相連；

所述數據處理模塊對所述傳感器陣列采集的應變信號進行解調、將模擬信號轉換為數字信號并去噪聲；

所述上位機對所述數據處理模塊處理后的應變信號進行雷達天線陣面變形量的計算。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種雷達天線陣面變形測量系統所述傳感器陣列由多個測量單元組成，每個測量單元為呈0°、45°和90°排列的三段光纖Bragg光柵。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種雷達天線陣面變形測量系統所述數據處理模塊包括光纖光柵解調儀和單片機，所述光纖光柵解調儀將所述傳感器陣列采集的應變信號進行解調、將模擬信號轉換為數字信號后傳給所述單片機進行去噪聲處理。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種雷達天線陣面變形測量系統所述上位機為計算機，所述數據處理模塊和上位機之間通過串口通訊方式通信。

為解決上述技術問題，本發明一種雷達天線陣面變形測量方法，所述雷達天線陣面變形測量方法包括如下步驟：

步驟一：采集雷達天線陣面表面各點的表面應變，得到應變信號；

步驟二：將步驟一中采集到的應變信號解調、轉換為數字信號并去噪聲；

步驟三：采用逆有限單元法求解出步驟二中處理后的雷達天線陣面表面各點變形量。

作為本技術方案的進一步優化，本發明一種雷達天線陣面變形測量方法的步驟一中采用多個三段呈0°、45°和90°分布的光纖Bragg光柵采集雷達天線陣面表面各點三個方向的表面應變，設雷達天線陣面表面上某點X、Y方向的線應變分別為ε_x和ε_y，角應變為γ_xy，則：