[發(fā)明專利]一種空間碎片探測系統(tǒng)及方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811367005.2 | 申請日： | 2018-11-16 |
| 公開（公告）號： | CN109283587A | 公開（公告）日： | 2019-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 勞保強;安濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院上海天文臺 |
| 主分類號： | G01V3/12 | 分類號： | G01V3/12 |
| 代理公司： | 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107 | 代理人： | 陳躍琳 |
| 地址： | 200030*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 臺站 空間碎片 探測系統(tǒng) 發(fā)射信號源 偶極子天線 射電望遠鏡 被動雷達 探測視場 組合布局 靈敏度 傳統(tǒng)的 發(fā)射站 廣播站 靈活的 雙極化 天線 探測 雷達 協(xié)同 異地 地域 干涉 部署 建設(shè) | ||
1.一種空間碎片探測系統(tǒng)，其特征是，包括FM廣播站群和低頻射電望遠鏡陣列數(shù)據(jù)接收與處理系統(tǒng)；
上述FM廣播站群作為系統(tǒng)的發(fā)射端，由L個FM廣播站組成；
上述低頻射電望遠鏡陣列數(shù)據(jù)接收與處理系統(tǒng)作為系統(tǒng)的接收端，由低頻射電望遠鏡陣列、波束合成器、接收機、相關(guān)器和數(shù)據(jù)處理模塊組成；
低頻射電望遠鏡陣列由M個臺站組成，每個臺站又進一步由N個雙極化偶極子天線組成，每個雙極化偶極子天線接收X和Y兩個極化方向的信號，并輸出X和Y極化方向的信號；
波束合成器的數(shù)量與臺站的數(shù)量相同，即為M個；每個波束合成器包含2×N個輸入端和2個輸出端，其2×N個輸入端分別接入N個雙極化偶極子天線的X和Y極化方向的信號，其2個輸出端分別輸出X和Y極化方向的波束；
接收器包含2×M個輸入端和2×M個輸出端，其2×M個輸入端分別接入M個波束合成器輸出的X和Y極化方向的波束，其2×M個輸入端分別輸出2×M路復(fù)數(shù)信號；
相關(guān)器具有2×M個輸入端和1個輸出端，其2×M個輸入端分別接入接收器輸出的復(fù)數(shù)信號，其輸出端輸出觀測數(shù)據(jù)；
相關(guān)器的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端連接；
其中L、M和N均為設(shè)定值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間碎片探測系統(tǒng)，其特征是，每個波束合成器均由2×N個低噪聲放大器、2×N個帶通濾波器、2×N個開關(guān)延時器、X方向求和器和Y方向求和器組成；
其中N個低噪聲放大器、N個帶通濾波器、N個開關(guān)延時器和X方向求和器構(gòu)成X方向波束合成單元；這N個低噪聲放大器與N個雙極化偶極子天線的X極化方向的信號輸出端連接；每個低噪聲放大器的輸出端均與1個帶通濾波器的輸入端連接，每個帶通濾波器的輸出端均與1個開關(guān)延時器的輸入端連接；這N個開關(guān)延時器的輸出端與X方向求和器的輸入端相連，X方向求和器輸出X極化方向的波束；
另外N個低噪聲放大器、N個帶通濾波器、N個開關(guān)延時器和X方向求和器構(gòu)成Y方向波束合成單元；這N個低噪聲放大器與N個雙極化偶極子天線的Y極化方向的信號輸出端連接；每個低噪聲放大器的輸出端均與1個帶通濾波器的輸入端連接，每個帶通濾波器的輸出端均與1個開關(guān)延時器的輸入端連接；這N個開關(guān)延時器的輸出端與Y方向求和器的輸入端相連，Y方向求和器輸出Y極化方向的波束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空間碎片探測系統(tǒng)，其特征是，每個開關(guān)延時器由2條以上的開關(guān)延時線排列組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間碎片探測系統(tǒng)，其特征是，接收器由2×M個放大器、2×M個帶限濾波器、2×M個模數(shù)轉(zhuǎn)換器、2×M個多相濾波器組、2×M個通道選擇器和2×M個量化器組成；
每個放大器的輸入端各接入1個波束合成器輸出的X或Y極化方向的波束；每個放大器的輸出端與1個帶限濾波器的輸入端連接，每個帶限濾波器的輸出端與1個模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，每個模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與1個多相濾波器組的輸入端連接，每個多相濾波器組的輸出端與1個通道選擇器的輸入端連接，每個通道選擇器的輸出端與1個量化器的輸入端連接；每個量化器輸出1路復(fù)數(shù)信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空間碎片探測系統(tǒng)，其特征是，F(xiàn)M廣播站、低頻射電望遠鏡陣列和空間碎片必須滿足下式：
式中，S是低頻射電望遠陣列接收到的譜流量密度，r為空間碎片的半徑，Rr為空間碎片與低頻射電望遠鏡陣列之間的距離，Rt為空間碎片與FM廣播站之間的距離，Pt是FM廣播站的有效發(fā)射功率，G是FM廣播站發(fā)射在空間碎片方向的增益，B是FM廣播站發(fā)射信號的帶寬，v是FM廣播站發(fā)射信號的中心頻率。
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