本實用新型涉及一種雷達探測裝置,具體是一種無人船導航避碰脈沖雷達探測裝置。
背景技術:
現有小型船舶所使用的簡易的導航雷達能力弱,綜合探測裝置性能差,一般最多只能手動跟蹤20批目標,雜波條件下無法探測到小目標,因此不能滿足無人船導航避碰的要求,對此,我們利用小型船舶導航雷達天線和收發(fā)機一體化的技術,在小型船舶導航雷達天線和收發(fā)機單元的基礎上,設計制造出適用于無人船使用要求的一種復雜海情下的無人船對海上多批次(一般>40批)目標綜合探測、跟蹤和識別裝置。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種無人船導航避碰脈沖雷達探測裝置,大大提高雜波條件下小目標檢測能力、全自動目標捕獲跟蹤能力,采用脈沖雷達探測,滿足探測距離遠,測角精度高,快速無人船導航避碰、綜合探測的要求。
本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:一種無人船導航避碰脈沖雷達探測裝置,包括脈沖導航雷達、綜合處理單元和顯示控制臺,所述顯示控制臺通過以太網與綜合處理單元相連,所述脈沖導航雷達包括雷達天線和伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭,結構緊湊,體積小,重量輕,單脈沖雷達相比圓錐掃描體制,其特點是測角精度和數據率更高,脈沖雷達的探測距離遠;所述綜合處理單元包括信號采集模塊、加固型計算機、計算機電源模塊和雷達電源模塊;加固計算機的電氣方面采用電子盤,印刷電路板采取防油、鹽處理,機械方面接觸面采用火漆封閉和插板用壓條固定,能在海浪,油、鹽霧惡劣環(huán)境中;工作信號采集模塊通過基準信號線、回波信號線、控制信號線與伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭連接,所述伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭包括環(huán)形器、接收組件、磁控管、調制組件、電機驅動模塊和電源組件脈沖觸發(fā)組件,電源組件脈沖觸發(fā)組件通過電機驅動模塊與雷達天線相連,通過接收組件與環(huán)形器相連,通過調制組件與磁控管相連,磁控管與環(huán)形器相連,環(huán)形器與雷達天線相連;所述計算機電源模塊通過電源線與顯示控制臺和加固型計算機相連,所述雷達電源模塊通過電源線與顯示控制臺和電源組件脈沖觸發(fā)組件相連。
作為優(yōu)選,所述綜合處理單元上設有數字、模擬和雙冗余網絡接口,用于與導航系統(tǒng)(羅經、計程儀、GPS、AIS、VDR等)、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、作戰(zhàn)系統(tǒng)輔助設備相連,滿足總體的安裝及使用要求。
作為優(yōu)選,所述綜合處理單元上設有原始視頻、觸發(fā)脈沖、方位信號、艦艏信號、 VGA、航跡數據的記錄接口和可擴展視頻圖像接口。
作為優(yōu)選,所述綜合處理單元內設有目標檢測跟蹤模塊,采用改進信號處理和數據處理算法,進行跨周期數字化相關處理,著力解決在復雜海情下的遠距離目標探測和跟蹤。
作為優(yōu)選,所述信號采集模塊為大于40MHz的信號采集模塊。
與現有技術相比,本實用新型具有以下有益效果:
在雜波條件下具有較好的小目標檢測能力和全自動目標捕獲跟蹤能力,特別適用于船體小、速度快、使用環(huán)境惡劣、不定因素多,安裝搭載條件差,能耗要低的無人船對海上目標探測識別的需要,完成無人船導航避碰和對遠距離海上目標綜合探測、跟蹤、識別以及無人船導航避碰。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例無人船導航避碰脈沖雷達探測裝置的結構示意圖;
圖2為本實用新型實施例中脈沖導航雷達的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本實用新型,但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是,對本領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本實用新型的保護范圍。
如圖1-圖2所示,本實用新型實施例提供了一種無人船導航避碰脈沖雷達探測裝置,包括脈沖導航雷達、綜合處理單元和顯示控制臺,所述顯示控制臺通過以太網與綜合處理單元相連,所述脈沖導航雷達包括雷達天線和伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭,結構緊湊,體積小,重量輕,單脈沖雷達相比圓錐掃描體制,其特點是測角精度和數據率更高,脈沖雷達的探測距離遠;所述綜合處理單元包括信號采集模塊、加固型計算機、計算機電源模塊和雷達電源模塊;加固計算機的電氣方面采用電子盤,印刷電路板采取防油、鹽處理,機械方面接觸面采用火漆封閉和插板用壓條固定,能在海浪,油、鹽霧惡劣環(huán)境中;工作信號采集模塊通過基準信號線、回波信號線、控制信號線與伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭連接,所述伺服收發(fā)機一體化脈沖雷達頭包括環(huán)形器、接收組件、磁控管、調制組件、電機驅動模塊和電源組件脈沖觸發(fā)組件,電源組件脈沖觸發(fā)組件通過電機驅動模塊與雷達天線相連,通過接收組件與環(huán)形器相連,通過調制組件與磁控管相連,磁控管與環(huán)形器相連,環(huán)形器與雷達天線相連;所述計算機電源模塊通過電源線與顯示控制臺和加固型計算機相連,所述雷達電源模塊通過電源線與顯示控制臺和電源組件脈沖觸發(fā)組件相連。
所述綜合處理單元上設有數字、模擬和雙冗余網絡接口,用于與導航系統(tǒng)(羅經、計程儀、GPS、AIS、VDR等)、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、作戰(zhàn)系統(tǒng)輔助設備相連,滿足總體的安裝及使用要求。
所述綜合處理單元上設有原始視頻、觸發(fā)脈沖、方位信號、艦艏信號、VGA、航跡數據的記錄接口和可擴展視頻圖像接口。
所述綜合處理單元內設有目標檢測跟蹤模塊,目標檢測跟蹤系統(tǒng)是一個軟件化雷達信號處理和數據處理系統(tǒng),利用現代雷達的成熟技術,在雷達探測的基礎上,對雷達原始視頻進行高數字化采樣率采樣,改進信號處理和數據處理算法,建立在強海雜波背景下目標提取和跟蹤的數學模型,進行跨周期數字化相關處理,著力解決在復雜海情下的目標探測和跟蹤;利用實際海雜波背景下的目標特性數據庫,對強雜波背景下的目標進行模式識別,在信噪比較低的情況下能有效區(qū)分目標和雜波,大大提高了系統(tǒng)在強海雜波背景下目標探測能力。
所述信號采集模塊為大于40MHz的信號采集模塊。
本具體實施的工作原理為:脈沖導航雷達(天線和收發(fā)機)對所觀察海域進行全方位目標搜索,接收目標的反射回波,經放大變頻檢波后得到帶雜波的目標原始視頻信號;通過信號接口模塊將原始視頻信號送信號采集模塊進行A/D變換,得到帶雜波的目標原始數字視頻信號;通過綜合處理單元計算機對目標原始數字視頻信號自動進行軟件化點跡提取、信號處理、雜波抑制和目標檢測跟蹤數據處理,同時接收本船的電羅經、計程儀、GPS、AIS和光電設備等信號,進行動平臺運動補償和目標融合,捕獲跟蹤各類海上目標,建立目標航跡;將目標的航跡數據、狀態(tài)信號和壓縮后的雷達數字視頻信號傳送到無人船顯示控制臺;可在顯控臺上對雷達進行遙控操作,實時全方位全量程顯示雷達數字視頻圖像、目標參數和目標航跡等必要的導航避碰信息,綜合目標態(tài)勢圖。
以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本實用新型并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本實用新型的實質內容。