[發(fā)明專(zhuān)利]模擬等離子體對(duì)目標(biāo)散射頻譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010769113.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111912597A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳洋;張良聰;鄧浩川;韋笑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京環(huán)境特性研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01M9/06
• 分類(lèi)號(hào): G01M9/06;G01R23/16;H05H1/00;H05H1/24
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌

本發(fā)明涉及模擬等離子體對(duì)目標(biāo)散射頻譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：收發(fā)模塊、風(fēng)洞爆轟模塊、點(diǎn)火模塊和觸發(fā)監(jiān)控模塊；所述風(fēng)洞爆轟模塊包括用于提供真空環(huán)境以及利用充入的實(shí)驗(yàn)氣體形成爆轟實(shí)驗(yàn)環(huán)境的風(fēng)洞；所述觸發(fā)監(jiān)控模塊，用于提供第一觸發(fā)信號(hào)，以及與所述第一觸發(fā)信號(hào)有預(yù)設(shè)時(shí)延的第二觸發(fā)信號(hào)；所述點(diǎn)火模塊，用于根據(jù)所述第一觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)火電壓信號(hào)；所述收發(fā)模塊，用于產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，并獲取回波數(shù)據(jù)。本發(fā)明方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)洞內(nèi)目標(biāo)在模擬高空高速環(huán)境下的散射回波的測(cè)量，能夠滿足高速目標(biāo)再入段頻率擴(kuò)展效應(yīng)影響研究對(duì)測(cè)量的需求，實(shí)現(xiàn)模擬高速目標(biāo)再入段等離子體對(duì)目標(biāo)散射頻譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及目標(biāo)散射頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種 模擬等離子體對(duì)目標(biāo)散射頻譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

風(fēng)洞環(huán)境是對(duì)高速目標(biāo)再入段的模擬方法之一，是研究高速目標(biāo) 再入段特性的有效測(cè)試設(shè)備。等離子體對(duì)高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效 應(yīng)是高速目標(biāo)再入段特性的研究重點(diǎn)之一。

等離子體產(chǎn)生主要有三種方式：第一，高溫灼燒產(chǎn)生；第二，電離 產(chǎn)生；第三，高速氣流摩擦產(chǎn)生。再入段進(jìn)入大氣層時(shí)等離子體的產(chǎn)生 方式主要是第三種，其對(duì)目標(biāo)散射的頻譜擴(kuò)展效應(yīng)將影響對(duì)目標(biāo)的跟 蹤探測(cè)與識(shí)別。目前在高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量與環(huán)境模擬 方法中，主要分為實(shí)際環(huán)境高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量與地面 環(huán)境模擬高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量?jī)煞N方式。實(shí)際環(huán)境高速 目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量，是利用目標(biāo)在實(shí)際環(huán)境中模擬高速目 標(biāo)飛行特性進(jìn)行再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量的方法，其與高速目標(biāo)飛行 環(huán)境基本一致，但是存在測(cè)量成本高，可重復(fù)性差的問(wèn)題；地面環(huán)境模 擬高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量是指利用設(shè)備在地面模擬高空環(huán) 境，對(duì)高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)測(cè)量的方法，其成本相對(duì)低廉，而 且由于模擬環(huán)境可控所以可重復(fù)性較高，但是目前還缺乏成體系的測(cè) 量系統(tǒng)及方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種風(fēng)洞內(nèi)模擬等離子體對(duì)目標(biāo)散射頻 譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)及方法，滿足高速目標(biāo)再入段頻譜擴(kuò)展效應(yīng)影 響研究對(duì)測(cè)量的需求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種模擬等離子體對(duì)目標(biāo)散射 頻譜擴(kuò)展效應(yīng)的測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：收發(fā)模塊、風(fēng)洞爆轟模塊、點(diǎn) 火模塊和觸發(fā)監(jiān)控模塊；

所述風(fēng)洞爆轟模塊包括用于提供真空環(huán)境以及利用充入的實(shí)驗(yàn)氣 體形成爆轟實(shí)驗(yàn)環(huán)境的風(fēng)洞；

所述觸發(fā)監(jiān)控模塊，用于為所述點(diǎn)火模塊提供第一觸發(fā)信號(hào)，以及 為所述收發(fā)模塊提供與所述第一觸發(fā)信號(hào)有預(yù)設(shè)時(shí)延的第二觸發(fā)信號(hào)；

所述點(diǎn)火模塊，用于根據(jù)所述第一觸發(fā)信號(hào)產(chǎn)生點(diǎn)火電壓信號(hào)觸 發(fā)所述風(fēng)洞爆轟模塊點(diǎn)火后風(fēng)洞內(nèi)形成爆轟實(shí)驗(yàn)環(huán)境；

所述收發(fā)模塊，用于產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，并獲取真空環(huán)境下的風(fēng)洞內(nèi)目 標(biāo)靜態(tài)回波數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述第二觸發(fā)信號(hào)獲取爆轟實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的 風(fēng)洞內(nèi)目標(biāo)實(shí)驗(yàn)回波數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述收發(fā)模塊包括信號(hào)源、發(fā)射天線、頻譜儀、放大器和 接收天線；所述信號(hào)源用于產(chǎn)生所述測(cè)試信號(hào)并通過(guò)所述發(fā)射天線發(fā) 射；所述頻譜儀用于通過(guò)所述接收天線和放大器獲取回波數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述風(fēng)洞爆轟模塊還包括爆轟氣體混合室和火花塞；

所述點(diǎn)火模塊包括點(diǎn)火器，所述點(diǎn)火器用于產(chǎn)生所述點(diǎn)火電壓信 號(hào)觸發(fā)所述火花塞點(diǎn)火；

所述爆轟氣體混合室用于在所述火花塞點(diǎn)火后利用所述實(shí)驗(yàn)氣體 產(chǎn)生爆轟氣體并注入所述風(fēng)洞內(nèi)形成爆轟實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

優(yōu)選地，所述觸發(fā)監(jiān)控模塊包括脈沖延時(shí)發(fā)生器；所述脈沖延時(shí)發(fā) 生器分別與所述信號(hào)源、所述頻譜儀、所述點(diǎn)火器連接；