[發明專利]一種相控陣天氣雷達機內測試源的補償系統

有效

• 申請號: 202210852757.8
• 申請日: 2022-07-20
• 公開（公告）號: CN114935739B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 杜磊;黃強;唐績;官林海;劉新安
• 申請（專利權）人: 南京恩瑞特實業有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高嬌陽

本發明公開了一種相控陣天氣雷達機內測試源的補償系統，包括初始值獲取模塊、數據存貯模塊、衰減偏差表和自動補償模塊，所述初始值獲取模塊由雷達系統在啟動機內射頻信號源進行系統參數測試時自動完成，用于獲取機內射頻信號源在衰減為0dB時輸出信號偏差；數據存貯模塊從屬雷達健康管理系統，用于存儲相關標準值和衰減偏差表；所述衰減偏差表用于建立機內射頻信號源輸出信號，以及輸出信號對應的偏差值；所述自動補償模塊從屬雷達健康管理系統，依據衰減偏差表自動實現對機內射頻測試源的補償修正。本發明為消除機內射頻測試源產生的測試誤差，能有效提升雷達機內測試系統的測量精度，并且具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及機內相干性測量技術，特別是一種相控陣天氣雷達機內測試源的補償系統。

背景技術

近年來隨著天氣變暖，短時小尺度極端惡劣天氣頻發，對天氣雷達的時空分辨率提出更高的要求，現役采用拋物面天線的天氣雷達已無法滿足使用需求，而相控陣天氣雷達采用電掃描波束，而且可同時形成多個波束進行空域掃描，同比能夠有效減少雷達在空域中掃描的時間，具有拋物面雷達無法比擬的特性，勢必成為下一代天氣雷達發展的方向。

探測數據的準確性是天氣雷達進行氣象保障和數據應用的基礎。相控陣天氣雷達由于采用分布式收發系統，具有大量分散的收發通道，通道故障或性能退化的概率相對較大，因此需要設計機內在線實時測試系統，對雷達性能參數（比如：系統靈敏度、接收通道增益、接收系統一致性、系統輸出強度等）進行在線測量，以解決雷達自身參數變化對探測資料質量的影響。而在機內測量系統中影響其測試精度的關鍵因素是機內射頻測試源輸出信號的準確性，由于機內射頻測試源采用模擬射頻器件進行設計，而且要求具有較大的動態變化范圍（一般大于103dB），并且設計步進為1dB，因此在控制過程中，很難實現1dB的控制精度，而且隨著控制范圍的增大，會造成誤差的不斷累積。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種為消除機內射頻測試源產生的測試誤差，能有效提升雷達機內測試系統的測量精度，并且具有較強的實用性的相控陣天氣雷達機內測試源的補償系統。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種相控陣天氣雷達機內測試源的補償系統，包括初始值獲取模塊、數據存貯模塊、衰減偏差表和自動補償模塊，所述初始值獲取模塊由雷達系統在啟動機內射頻信號源進行系統參數測試時自動完成，用于獲取機內射頻信號源在衰減為0dB時輸出信號偏差；數據存貯模塊從屬雷達健康管理系統，用于存儲相關標準值和衰減偏差表；所述衰減偏差表用于建立機內射頻信號源輸出信號，以及輸出信號對應的偏差值；所述自動補償模塊從屬雷達健康管理系統，依據衰減偏差表自動實現對機內射頻測試源的補償修正。

所述初始值獲取模塊的具體工作流程包括：

1.1）在啟動機內測試任務后，首先由信號處理采集系統噪聲基底，實測當前系統噪聲基底；

1.2）從數據存儲模塊中讀取系統噪聲基底的標準值N_B；

1.3）計算出系統噪聲基底偏差ΔN，即用當前實測的系統噪聲基底N_T減去系統存儲的標準噪聲基底N_B，計算公式為ΔN=N_T-N_B；

1.4）通過雷達控制模塊控制機內射頻信號源衰減為0dB，使其輸出射頻信號最大；

1.5）通過波束合成和信號處理獲取此時的射頻信號幅度值，記錄為S_T；

1.6）從數據存儲模塊中讀取機內射頻信號源在衰減為0dB時的標準值S_B；

1.7）當系統噪聲基底變化在±0.3dB以內時，計算出機內射頻信號源在衰減為0dB時的最大信號偏差值ΔS=S_T-S_B；