[發(fā)明專利]一種陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)

有效

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

本發(fā)明公開了一種陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，能工作在多種頻率、同步組網(wǎng)、無人值守的狀態(tài)，實現(xiàn)天線陣列地貌共形建設(shè)，提高了雷達抗干擾能力和探測能力。該系統(tǒng)包括雷達數(shù)據(jù)中心站和陣列式高頻海洋雷達站；在陣列式高頻海洋雷達站中，全數(shù)字多頻MIMO接收機同時產(chǎn)生多個通道不同頻率信號，經(jīng)多頻固態(tài)發(fā)射機放大后，由收發(fā)組件分配到天線陣列中不同天線輻射出去；每個天線均接收多個頻率的雷達回波信號，經(jīng)收發(fā)組件傳遞到全數(shù)字多頻MIMO接收機進行處理；天線陣列布置在海岸沿線，將電磁波輻射到海面；同步組網(wǎng)設(shè)備用于實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多個陣列式高頻海洋雷達站的雷達主機設(shè)備的同步工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前中國經(jīng)濟已發(fā)展成為高度依賴海洋的外向型經(jīng)濟，對海洋資源、空間的依賴程度大幅提高，在管轄海域外的海洋權(quán)益也需要不斷加以維護和拓展。陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)可以實現(xiàn)海洋環(huán)境監(jiān)測、海洋氣象預(yù)報、海洋情報收集、海上救援輔助等功能，是建立海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)的重要組成部分。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，在工作體制上采用單發(fā)多收、單站工作的工作模式，抗干擾能力、探測精度無法滿足新時期海洋探測的實際需求；而且，傳統(tǒng)的陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，大多工作頻率單一、獨立工作，無法與相鄰雷達實現(xiàn)任意周期同步組網(wǎng)，在不增加天線數(shù)量情況下，難以提高精度。

此外，現(xiàn)有傳統(tǒng)的陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，不但需要在沿海地區(qū)征用大面積場地，而且場地需要平整，場地平整工作破壞了海島原有的自然生態(tài)環(huán)境，增加了建設(shè)運營成本及建設(shè)周期，導(dǎo)致陣列式高頻海洋雷達系統(tǒng)在海洋防災(zāi)減災(zāi)監(jiān)測推廣應(yīng)用難度大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，能工作在多種頻率、同步組網(wǎng)、無人值守的狀態(tài)，實現(xiàn)天線陣列地貌共形建設(shè)，提高了雷達抗干擾能力和探測能力，減小天線場地面積，降低雷達站建設(shè)難度、周期、成本，同時避免破壞生態(tài)環(huán)境。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種陣列式高頻地波海洋雷達系統(tǒng)，包括：至少1個雷達數(shù)據(jù)中心站，每個雷達數(shù)據(jù)中心站連接至少2個陣列式高頻海洋雷達站；

所述陣列式高頻海洋雷達站包括：全數(shù)字多頻MIMO接收機、多頻固態(tài)發(fā)射機、含有多路收發(fā)開關(guān)的收發(fā)組件、天線陣列、工控機、雷達綜合管控設(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接收機同時產(chǎn)生多個通道不同頻率信號，經(jīng)多頻固態(tài)發(fā)射機放大后，由收發(fā)組件分配到天線陣列中不同天線輻射出去；每個天線均接收各個頻率的雷達回波信號，經(jīng)收發(fā)組件傳遞到全數(shù)字多頻MIMO接收機進行處理；收發(fā)組件通過控制收發(fā)開關(guān)，實現(xiàn)接收與發(fā)送的分時切換；天線陣列布置在海岸沿線，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，產(chǎn)生1pps信號和報文信號；根據(jù)來自全數(shù)字多頻MIMO接收機的雷達工作周期、所述1pps信號和所述報文信號中的時間報文信息，計算出雷達時序同步信號，發(fā)送給全數(shù)字多頻MIMO接收機，全數(shù)字多頻MIMO接收機在時序同步信號的上升沿開始工作；同時同步組網(wǎng)設(shè)備還根據(jù)1pps信號產(chǎn)生高精度馴服時鐘驅(qū)動全數(shù)字多頻MIMO接收機；

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

所述工控機用于根據(jù)雷達回波數(shù)據(jù)完成設(shè)定功能的實現(xiàn)；

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

雷達數(shù)據(jù)中心站與陣列式高頻海洋雷達站通過網(wǎng)絡(luò)或者北斗短報文進行通信；雷達數(shù)據(jù)中心站實現(xiàn)各陣列式高頻海洋雷達站的數(shù)據(jù)匯總、處理以及遠程管控。