[發(fā)明專(zhuān)利]一種陣列式高頻地波海洋雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110203663.3
• 申請(qǐng)日: 2021-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113009477B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余亮;陳智會(huì);付偉;李杰;譚鵬;包建成;吳雄斌;肖俊峰;趙以成;李志勇;田盛強(qiáng);劉京城;黃蓉;宋國(guó)勝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北中南鵬力海洋探測(cè)系統(tǒng)工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S13/88
• 分類(lèi)號(hào): G01S13/88;G01S13/95;G01S7/36;G01S7/02;H01Q21/00
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120
• 代理人: 溫子云

1.一種陣列式高頻地波海洋雷達(dá)系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少1個(gè)雷達(dá)數(shù)據(jù)中心站，每個(gè)雷達(dá)數(shù)據(jù)中心站連接至少2個(gè)陣列式高頻海洋雷達(dá)站；

所述陣列式高頻海洋雷達(dá)站包括：全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)、多頻固態(tài)發(fā)射機(jī)、含有多路收發(fā)開(kāi)關(guān)的收發(fā)組件、天線(xiàn)陣列、工控機(jī)、雷達(dá)綜合管控設(shè)備、UPS電源管理系統(tǒng)和同步組網(wǎng)設(shè)備；

全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)通道不同頻率信號(hào)，經(jīng)多頻固態(tài)發(fā)射機(jī)放大后，由收發(fā)組件分配到天線(xiàn)陣列中不同天線(xiàn)輻射出去；每個(gè)天線(xiàn)均接收各個(gè)頻率的雷達(dá)回波信號(hào)，經(jīng)收發(fā)組件傳遞到全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)進(jìn)行處理；收發(fā)組件通過(guò)控制收發(fā)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)送的分時(shí)切換；天線(xiàn)陣列布置在海岸沿線(xiàn)，將電磁波輻射到海面；

所述同步組網(wǎng)設(shè)備利用內(nèi)置的全系統(tǒng)多頻衛(wèi)星接收模塊跟蹤多頻率衛(wèi)星信號(hào)，產(chǎn)生1pps信號(hào)和報(bào)文信號(hào)；根據(jù)來(lái)自全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)的雷達(dá)工作周期、所述1pps信號(hào)和所述報(bào)文信號(hào)中的時(shí)間報(bào)文信息，計(jì)算出雷達(dá)時(shí)序同步信號(hào)，發(fā)送給全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)，全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)在時(shí)序同步信號(hào)的上升沿開(kāi)始工作；同時(shí)同步組網(wǎng)設(shè)備還根據(jù)1pps信號(hào)產(chǎn)生高精度馴服時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)；

所述雷達(dá)綜合管控設(shè)備與工控機(jī)、全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)、多頻固態(tài)發(fā)射機(jī)、UPS電源管理系統(tǒng)相連，進(jìn)行信息交互和設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)；

所述工控機(jī)用于根據(jù)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)完成設(shè)定功能的實(shí)現(xiàn)；

所述UPS電源管理系統(tǒng)通過(guò)供電線(xiàn)路連接雷達(dá)綜合管控設(shè)備、工控機(jī)、全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)、多頻固態(tài)發(fā)射機(jī)和同步組網(wǎng)設(shè)備；

雷達(dá)數(shù)據(jù)中心站與陣列式高頻海洋雷達(dá)站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者北斗短報(bào)文進(jìn)行通信；雷達(dá)數(shù)據(jù)中心站實(shí)現(xiàn)各陣列式高頻海洋雷達(dá)站的數(shù)據(jù)匯總、處理以及遠(yuǎn)程管控。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步組網(wǎng)設(shè)備包括：全系統(tǒng)多頻衛(wèi)星接收模塊、恒溫晶振、FPGA數(shù)字信號(hào)處理器、數(shù)字PLL模塊和電源模塊；

所述全系統(tǒng)多頻衛(wèi)星接收模塊，與多頻衛(wèi)星天線(xiàn)相連，用于同時(shí)跟蹤多頻率衛(wèi)星信號(hào)，輸出1pps信號(hào)和報(bào)文信號(hào)；該全系統(tǒng)多頻衛(wèi)星接收模塊的報(bào)文信號(hào)引腳直接與FPGA數(shù)字信號(hào)處理器相連；1pps引腳分兩路信號(hào)后，其中1路pps信號(hào)與FPGA數(shù)字信號(hào)處理器相連，以提供時(shí)間報(bào)文信號(hào)提供時(shí)序，另1路pps信號(hào)與數(shù)字PLL模塊的參考引腳相連，以提供參考輸入；

所述數(shù)字PLL模塊的時(shí)鐘輸入引腳與恒溫晶振信號(hào)輸出相連，在數(shù)字PLL模塊中輸入時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)倍頻后，輸出至少2路高精度的馴服時(shí)鐘信號(hào)，1路馴服時(shí)鐘信號(hào)驅(qū)動(dòng)FPGA數(shù)字處理器，1路馴服時(shí)鐘信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)；

所述的FPGA數(shù)字信號(hào)處理器，通過(guò)串口、時(shí)序同步控制引腳與全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)相連；全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)通過(guò)串口向FPGA數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)送包括雷達(dá)工作周期T_s的組網(wǎng)時(shí)序參數(shù)，F(xiàn)PGA數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)1pps信號(hào)、報(bào)文信號(hào)中的時(shí)間報(bào)文信息和組網(wǎng)時(shí)序參數(shù)，計(jì)算出雷達(dá)時(shí)序同步信號(hào)，發(fā)送給全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)，全數(shù)字多頻MIMO接收機(jī)在時(shí)序同步信號(hào)的上升沿開(kāi)始工作；

所述電源模塊為本同步組網(wǎng)設(shè)備中的用電部件提供電源。