本發(fā)明涉及無線電領(lǐng)域，尤其涉及一種低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

近年來，各種無人機(jī)的數(shù)量快速增加，潛在危害逐漸顯現(xiàn)，如機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)內(nèi)無人機(jī)干擾民航飛行事件屢有發(fā)生，造成航班備降、返航或延誤，嚴(yán)重威脅民航客機(jī)的飛行安全。為有效應(yīng)對(duì)各種無人機(jī)不斷增長的現(xiàn)實(shí)威脅，迫切需要對(duì)防護(hù)區(qū)內(nèi)的無人機(jī)進(jìn)行航跡測(cè)量，以準(zhǔn)確判斷無人機(jī)的威脅程度并及時(shí)采取相應(yīng)的對(duì)策。

多套無線電偵測(cè)設(shè)備可對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定位，但精度通常較低，應(yīng)用場(chǎng)合有限，目前對(duì)無人機(jī)航跡測(cè)量主要采用雷達(dá)探測(cè)設(shè)備。

雷達(dá)探測(cè)設(shè)備有單基地雷達(dá)和多基地雷達(dá)兩類，單基地雷達(dá)主要采用低空監(jiān)視雷達(dá)，中國專利cn201610554144.0公開了一種小型無人機(jī)的對(duì)抗系統(tǒng)，采用ku波段全相參、全固態(tài)和調(diào)頻連續(xù)波體制雷達(dá)，此類雷達(dá)可以對(duì)“高慢小”、“低快小”或“低慢大”無人機(jī)可實(shí)施有效探測(cè)，這是因?yàn)椋簩?duì)“高慢小”無人機(jī)，地物雜波的影響小，目標(biāo)容易通過雷達(dá)散射截面積識(shí)別，對(duì)“低快小”無人機(jī)，目標(biāo)容易通過明顯的多普勒頻移從地物雜波中識(shí)別，對(duì)“低慢大”無人機(jī)，目標(biāo)容易通過較大的雷達(dá)散射截面積從地物雜波中識(shí)別，但對(duì)“低慢小”(低空慢速飛行小型)無人機(jī)，由于目標(biāo)與地物雜波接近、多普勒頻移不明顯、雷達(dá)散射截面積小，現(xiàn)有技術(shù)很難將目標(biāo)從地物雜波識(shí)別，是雷達(dá)探測(cè)的難點(diǎn)。

多基地雷達(dá)根據(jù)發(fā)射機(jī)的配置，有專用、合作和非合作三類：專用類是指發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)和操作均從屬于多基地雷達(dá)系統(tǒng)，合作類是指發(fā)射機(jī)為其它服務(wù)而設(shè)計(jì)，但又適當(dāng)支持多基地工作并受其控制，非合作類是指發(fā)射機(jī)盡管適宜多基地工作，但不受控。

對(duì)合作類和非合作類多基地雷達(dá)系統(tǒng)，中國專利cn201480029064.2公開了一種用于定位目標(biāo)的方法和實(shí)施此方法的多基地雷達(dá)系統(tǒng)，借助于n≥1個(gè)接收器來接收m≥1(n·m≥3)個(gè)發(fā)射器發(fā)射并被目標(biāo)反射的機(jī)會(huì)點(diǎn)無線電信號(hào)，來確定空中飛行目標(biāo)的位置，由于目前大量出現(xiàn)的無人機(jī)其雷達(dá)散射截面積很小，回波信號(hào)極弱，采用該方法對(duì)無人機(jī)進(jìn)行定位極為困難。對(duì)專用多基地雷達(dá)系統(tǒng)，波束同步掃描是首先必須解決的問題，當(dāng)發(fā)射和接收均為窄波束時(shí)，波束同步掃描方法有：一是在接收波束完成一個(gè)監(jiān)視區(qū)域的掃描時(shí)間內(nèi)，發(fā)射波束固定，然后發(fā)射波束步進(jìn)一個(gè)方向圖寬度，如此循環(huán)直到發(fā)射波束步進(jìn)掃過整個(gè)監(jiān)視扇區(qū)，這種方法效率很低，極少采用；二是發(fā)射波束掃描，用多個(gè)同時(shí)接收波束來覆蓋監(jiān)視扇區(qū)，這種方法需要多波束天線，接收機(jī)成本升高，復(fù)雜性增大；三是發(fā)射波束掃描，接收波束追趕發(fā)射波束，這種方法需要相控陣天線實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而又精確的波束控制，代價(jià)大；而當(dāng)發(fā)射為寬波束照射監(jiān)視扇區(qū)，接收窄波束在監(jiān)視扇區(qū)內(nèi)掃描時(shí)，同步不成問題，但代價(jià)是信噪比降低，作用距離變小，還會(huì)引起副瓣雜波電平的增大。

總之，由于“低慢小”無人機(jī)與地物雜波接近、多普勒頻移不明顯、雷達(dá)散射截面積小，現(xiàn)有技術(shù)難以解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)及方法，旨在解決多基地雷達(dá)中波束同步掃描問題、低空慢速飛行小型無人機(jī)目標(biāo)的航跡測(cè)量問題。

本發(fā)明公開的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)及方法，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、發(fā)射站、接收站、數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)傳輸鏈路，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備臺(tái)數(shù)m≥2，用于測(cè)量無人機(jī)的輻射信號(hào)和方向，所述數(shù)據(jù)處理中心確定無人機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，引導(dǎo)所述發(fā)射站和所述接收站同步指向目標(biāo)區(qū)域，所述發(fā)射站和所述接收站分別配置在防護(hù)區(qū)域中部和周邊，所述中部配置一臺(tái)，所述周邊配置至少兩臺(tái)，所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路完成數(shù)據(jù)、命令和參考信號(hào)傳送。

具體地講，本發(fā)明公開了低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括：發(fā)射站、接收站、數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)傳輸鏈路，所述發(fā)射站包括：發(fā)射天線、發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)、發(fā)射機(jī)、信號(hào)產(chǎn)生器和發(fā)射通信模塊，所述接收站包括：接收天線、伺服機(jī)構(gòu)、接收通道、處理機(jī)和接收通信模塊，所述數(shù)據(jù)處理中心包括：處理機(jī)、顯示器和中心通信模塊；該多基地雷達(dá)系統(tǒng)還包括至少兩臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)無人機(jī)的輻射信號(hào)，并通過交匯測(cè)量確定無人機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括監(jiān)測(cè)天線、監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)、監(jiān)測(cè)接收機(jī)和監(jiān)測(cè)通信模塊，其測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心，接受所述數(shù)據(jù)處理中心的控制；

所述數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的交匯測(cè)量結(jié)果確定無人機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，生成第一引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)，并通過所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路來引導(dǎo)和控制所述發(fā)射站和所述接收站同步指向目標(biāo)區(qū)域；

所述發(fā)射站和所述接收站分別配置在防護(hù)區(qū)域中部和周邊，所述中部配置一臺(tái)，所述周邊配置至少兩臺(tái)，以保證發(fā)射天線或接收天線對(duì)無人機(jī)目標(biāo)處于較高仰角狀態(tài)，降低地物雜波對(duì)測(cè)量的影響。

所述接收站只接收處理已確定目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，以過濾其它位置的地物雜波，降低地物雜波對(duì)測(cè)量的影響，測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心。

所述數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)接收站的測(cè)量結(jié)果計(jì)算無人機(jī)的空間位置，生成第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)，引導(dǎo)所述接收站和所述發(fā)射站同步指向目標(biāo)。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，所述接收站配置在防護(hù)區(qū)域的中部，其接收通道路數(shù)r至少為2，用于接收經(jīng)無人機(jī)反射的回波信號(hào)，經(jīng)過所述接收站的處理機(jī)進(jìn)行雜波對(duì)消后，獲取無人機(jī)的視角和對(duì)不同發(fā)射站的距離和，再通過所述數(shù)據(jù)處理中心處理后，得到無人機(jī)的空間位置，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送所述發(fā)射站和所述接收站，用于所述接收站和所述發(fā)射站波束同步掃描。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，所述發(fā)射站配置在防護(hù)區(qū)域的中部，所述接收站將各自包括目標(biāo)和雜波的測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心，經(jīng)過所述數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行雜波對(duì)消處理后，獲取不同接收站對(duì)無人機(jī)的視角和對(duì)發(fā)射站的距離和，得到無人機(jī)的空間位置，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至所述接收站和所述發(fā)射站，用于所述接收站和所述發(fā)射站波束同步掃描。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)所述接收站配置在防護(hù)區(qū)域的中部時(shí)，所述接收站配置一臺(tái)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備，共用所述接收站的伺服機(jī)構(gòu)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與所述接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)，另外一臺(tái)或若干臺(tái)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備任意設(shè)置。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)所述接收站配置在防護(hù)區(qū)域的中部時(shí)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備與所述發(fā)射站配置在一起，共用所述發(fā)射站的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與所述發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)射站配置在防護(hù)區(qū)域的中部時(shí)，所述發(fā)射站配置一臺(tái)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備，共用所述發(fā)射站的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與所述發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)，另外一臺(tái)或若干臺(tái)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備任意設(shè)置。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述發(fā)射站配置在防護(hù)區(qū)域的中部時(shí)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備與所述接收站配置在一起，共用所述接收站的伺服機(jī)構(gòu)，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與所述接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述接收站和所述監(jiān)測(cè)設(shè)備均采用相控陣天線并處于同一陣面上，方位上采用電掃描加機(jī)械掃描，俯仰上采用電掃描。

所述的低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)引導(dǎo)所述發(fā)射站使用寬的天線方向圖指向目標(biāo)區(qū)域，所述第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)引導(dǎo)所述發(fā)射站使用窄的天線方向圖指向目標(biāo)。

本發(fā)明公開低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量方法，該方法包括如下步驟：

步驟s1，配置至少兩臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于監(jiān)測(cè)所述無人機(jī)的輻射信號(hào)，并將結(jié)果送所述數(shù)據(jù)處理中心；

步驟s2，將所述發(fā)射站和所述接收站分別配置在防護(hù)區(qū)域中部和周邊，所述中部配置一臺(tái)，所述周邊配置至少兩臺(tái)；

步驟s3，所述數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)所述監(jiān)測(cè)設(shè)備的交匯測(cè)量結(jié)果確定無人機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，生成第一引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)，并通過所述數(shù)據(jù)傳輸鏈路來引導(dǎo)和控制所述發(fā)射站和所述接收站同步指向目標(biāo)區(qū)域；

步驟s4，所述發(fā)射站控制發(fā)射天線指向目標(biāo)區(qū)域，發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，同時(shí)將參考信號(hào)通過所述數(shù)據(jù)通信鏈路發(fā)送所述接收站；

步驟s5，所述接收站控制接收天線指向目標(biāo)區(qū)域，接收天線按一定的規(guī)律掃描搜索無人機(jī)目標(biāo)，所述接收站只接收處理所述目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心；

步驟s6，所述數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)接收站的測(cè)量結(jié)果計(jì)算無人機(jī)的空間位置，生成無人機(jī)飛行航跡，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送所述發(fā)射站和所述接收站，用于所述接收站和所述發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明利用監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果確定目標(biāo)區(qū)域，引導(dǎo)發(fā)射天線和接收天線同步指向目標(biāo)區(qū)域，避免了多基地雷達(dá)對(duì)防護(hù)區(qū)域大范圍的搜索和對(duì)正常目標(biāo)的處理消耗，保證快速發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)；同時(shí)由于接收機(jī)只處理該目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，過濾掉其它位置的地物雜波，降低了地物雜波對(duì)測(cè)量的影響。此外，本發(fā)明采用多站發(fā)射、單站多通道接收，或單站發(fā)射、多站接收技術(shù)方案，一方面保證發(fā)射天線或接收天線對(duì)無人機(jī)目標(biāo)處于較高仰角狀態(tài)，降低地物雜波對(duì)測(cè)量的影響；另一方面利用多路接收通道或多臺(tái)接收站進(jìn)行雜波對(duì)消，消除了地物雜波的影響，保證了對(duì)低慢小無人機(jī)進(jìn)行跟蹤測(cè)量。本發(fā)明在測(cè)量無人機(jī)位置后，重新生成高精度的引導(dǎo)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)發(fā)射天線和接收天線同步指向目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤，較好解決了多基地雷達(dá)波束同步掃描的難題。本發(fā)明以較低的代價(jià)解決“低慢小”無人機(jī)目標(biāo)的航跡測(cè)量難題，可應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)和大型油庫等重點(diǎn)防護(hù)區(qū)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于無人機(jī)航跡測(cè)量的多基地雷達(dá)系統(tǒng)組成示意圖；

圖2為監(jiān)測(cè)設(shè)備組成示意圖；

圖3為發(fā)射站組成示意圖；

圖4為接收站組成示意圖；

圖5為監(jiān)測(cè)設(shè)備與接收站配置在一起示意圖；

圖6為監(jiān)測(cè)設(shè)備與發(fā)射站配置在一起示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為了解決多基地雷達(dá)中波束同步掃描問題，首先采用無線電監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)無人機(jī)的輻射信號(hào)以發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，利用多臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行交匯測(cè)量確定無人機(jī)的目標(biāo)區(qū)域，引導(dǎo)多基地雷達(dá)的發(fā)射站和接收站同步指向目標(biāo)區(qū)域，發(fā)現(xiàn)和跟蹤目標(biāo)后，根據(jù)對(duì)無人機(jī)位置的測(cè)量結(jié)果生成新的引導(dǎo)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)接收站和發(fā)射站波束同步掃描和多基地雷達(dá)對(duì)無人機(jī)目標(biāo)的自動(dòng)跟蹤。

具體地講，本發(fā)明公開了低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括：監(jiān)測(cè)設(shè)備1、發(fā)射站2、接收站3、數(shù)據(jù)處理中心4和數(shù)據(jù)傳輸鏈路5。

1、監(jiān)測(cè)設(shè)備1(臺(tái)數(shù)m≥2)，包括：

監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)9，用于承載監(jiān)測(cè)天線并在方位和俯仰方向上轉(zhuǎn)動(dòng)；

監(jiān)測(cè)天線6，用于接收各種輻射信號(hào)；

監(jiān)測(cè)收機(jī)7，用于測(cè)量輻射信號(hào)的參數(shù)和方向；

監(jiān)測(cè)通信模塊8，用于接收數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)、命令，向數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送測(cè)量結(jié)果。

2、發(fā)射站2包括：

發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)13，用于承載發(fā)射天線并在方位和俯仰方向上轉(zhuǎn)動(dòng)；

發(fā)射天線10，用于輻射雷達(dá)信號(hào)；

發(fā)射機(jī)11，用于放大雷達(dá)信號(hào)；

信號(hào)產(chǎn)生器12，用于產(chǎn)生雷達(dá)信號(hào)；

發(fā)射通信模塊14，用于接收數(shù)據(jù)處理中心的引導(dǎo)數(shù)據(jù)和命令。

3、接收站3包括：

伺服機(jī)構(gòu)19：用于承載接收天線，在方位、俯仰方向上掃描和跟蹤無人機(jī)；

接收天線15：用于接收由發(fā)射站發(fā)射經(jīng)無人機(jī)反射的回波信號(hào)；

接收通道16、17：用于處理無人機(jī)反射的回波信號(hào)；

處理機(jī)18：用于獲取無人機(jī)的視角、對(duì)相應(yīng)發(fā)射站的距離和；

控制器20：用于設(shè)置各分機(jī)參數(shù)，實(shí)時(shí)控制各分機(jī)工作狀態(tài)；

接收通信模塊21：用于接收數(shù)據(jù)處理中心的引導(dǎo)數(shù)據(jù)、命令和發(fā)射站的參考信號(hào)，測(cè)量結(jié)果送數(shù)據(jù)處理中心。

4、數(shù)據(jù)處理中心4包括：

處理機(jī)：根據(jù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，識(shí)別無人機(jī)目標(biāo)，計(jì)算目標(biāo)大體位置，生成引導(dǎo)數(shù)據(jù)，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作；根據(jù)接收站的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算無人機(jī)的位置，生成無人機(jī)航跡，并根據(jù)無人機(jī)航跡重新生成引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

顯示器：用于顯示對(duì)無人機(jī)的監(jiān)測(cè)參數(shù)和飛行航跡；

中心通信模塊：用于接收監(jiān)測(cè)設(shè)備和接收站的測(cè)量結(jié)果，發(fā)送引導(dǎo)數(shù)據(jù)至發(fā)射站和接收站，發(fā)送控制命令至監(jiān)測(cè)設(shè)備、發(fā)射站和接收站。

5、數(shù)據(jù)傳輸鏈路5，用于監(jiān)測(cè)設(shè)備、發(fā)射站、接收站和數(shù)據(jù)處理中心之間的數(shù)據(jù)、命令和參考信號(hào)傳送。

上述方案可直接測(cè)量無人機(jī)目標(biāo)相對(duì)于接收站的視角，目標(biāo)對(duì)接收站的距離不能直接測(cè)量，通常先測(cè)量發(fā)射站—目標(biāo)—接收站的時(shí)延，得到距離和，再根據(jù)發(fā)射站和接收站間的基線長度，通過求解雙基地三角形來獲得目標(biāo)對(duì)接收站的距離，進(jìn)而確定目標(biāo)的位置。

本發(fā)明為解決低空慢速飛行無人機(jī)目標(biāo)航跡測(cè)量問題，采取的技術(shù)措施包括：抬高發(fā)射站或接收站天線對(duì)目標(biāo)的仰角，以減輕地物雜波的影響，同時(shí)接收站只處理已確定目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，屏蔽掉其它距離上的地物雜波，最后利用多站發(fā)射單站多通道接收，或單站發(fā)射多站接收，對(duì)不同接收通道或不同接收站的雜波進(jìn)行對(duì)消處理，消除地物雜波的影響，保證對(duì)低慢小無人機(jī)進(jìn)行跟蹤測(cè)量。

根據(jù)上述技術(shù)措施，本發(fā)明包括兩種技術(shù)方案。

第一技術(shù)方案

低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備1、發(fā)射站2、接收站3、數(shù)據(jù)處理中心4和數(shù)據(jù)傳輸鏈路5，其中：

監(jiān)測(cè)設(shè)備臺(tái)數(shù)m≥2；

發(fā)射站臺(tái)數(shù)n≥2，圍繞防護(hù)區(qū)域周邊布站，以抬高對(duì)無人機(jī)目標(biāo)的照射角度，降低地物雜波的影響；發(fā)射站接收數(shù)據(jù)處理中心的引導(dǎo)數(shù)據(jù)，將其發(fā)射天線指向無人機(jī)目標(biāo)，并按照數(shù)據(jù)處理中心的命令向無人機(jī)輻射雷達(dá)信號(hào)。

接收站位于防護(hù)區(qū)域的中部，其接收通道路數(shù)r≥2，可同時(shí)接收r路由發(fā)射站發(fā)射經(jīng)無人機(jī)反射的回波信號(hào)，處理機(jī)對(duì)不同接收通道的雜波信號(hào)進(jìn)行對(duì)消處理。

優(yōu)選一，有一臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備與接收站配置在一起，共用接收站的伺服機(jī)構(gòu)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，接收站的接收天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域。

優(yōu)選二，在上述優(yōu)選一中，接收站采用相控天線，方位上采用電掃描加機(jī)械掃描，俯仰上采用電掃描，由于發(fā)射波束并不掃描，所以波束控制相對(duì)簡單，優(yōu)點(diǎn)是可以提高搜索、捕獲目標(biāo)的速度，相控陣接收天線采用自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)，還可形成多個(gè)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)雜波區(qū)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，監(jiān)測(cè)設(shè)備天線也采用相控陣天線，并與相控陣接收天線安裝在同一陣面上。

優(yōu)選三，所有監(jiān)測(cè)設(shè)備與發(fā)射站結(jié)合在一起，共用發(fā)射站的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，發(fā)射站的發(fā)射天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域。

優(yōu)選四，發(fā)射站的發(fā)射天線具有2種方向圖寬度，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用寬的天線方向圖指向目標(biāo)區(qū)域，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用窄的天線方向圖指向目標(biāo)。

基于上述第一技術(shù)方案的無人機(jī)航跡測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟11，選取監(jiān)測(cè)設(shè)備中的1臺(tái)對(duì)防護(hù)區(qū)域各種輻射信號(hào)的參數(shù)和方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟12，數(shù)據(jù)處理中心接收上述監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)平時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)積累的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的輻射信號(hào)時(shí)，生成工作頻率和方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送其它監(jiān)測(cè)設(shè)備，其它監(jiān)測(cè)設(shè)備工作在對(duì)應(yīng)的頻率上，并在相應(yīng)的空域搜索目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后將測(cè)量結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算新輻射信號(hào)的目標(biāo)區(qū)域并觀察其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)為防護(hù)區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)目標(biāo)時(shí)，生成第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送接收站和與無人機(jī)方位最近的相鄰兩臺(tái)或多臺(tái)發(fā)射站，同時(shí)將目標(biāo)區(qū)域提供接收站，數(shù)據(jù)處理中心適時(shí)發(fā)出測(cè)量命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作；

步驟13，發(fā)射站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)控制發(fā)射天線指向無人機(jī)目標(biāo)，對(duì)優(yōu)選三，發(fā)射天線已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，不用此引導(dǎo)數(shù)據(jù)；發(fā)射站按照數(shù)據(jù)處理中心的命令，發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，同時(shí)將參考信號(hào)通過數(shù)據(jù)通信鏈路發(fā)送接收站；

步驟14，接收站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)，控制接收天線指向目標(biāo)區(qū)域，對(duì)優(yōu)選一，接收天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，不用此引導(dǎo)數(shù)據(jù)；接收天線按一定的規(guī)律掃描搜索無人機(jī)目標(biāo)，各接收通道只處理由數(shù)據(jù)處理中心提供的目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，屏蔽掉其它距離上的地物雜波，處理機(jī)綜合處理多路接收通道的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)不同接收通道的雜波進(jìn)行對(duì)消處理，完成無人機(jī)目標(biāo)的捕獲和自動(dòng)跟蹤，獲取接收站對(duì)無人機(jī)的視角以及對(duì)不同發(fā)射站的距離和，并發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟15，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算無人機(jī)的位置，生成無人機(jī)飛行航跡，并生成第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)射站和接收站，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤，完成從引導(dǎo)跟蹤到自主跟蹤的轉(zhuǎn)換。對(duì)優(yōu)選四，此時(shí)可將發(fā)射天線的方向圖切換到更窄的狀態(tài)，以利于對(duì)無人機(jī)目標(biāo)進(jìn)行高精度跟蹤。

第二技術(shù)方案

低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備1、發(fā)射站2、接收站3、數(shù)據(jù)處理中心4和數(shù)據(jù)傳輸鏈路5，其中：

監(jiān)測(cè)設(shè)備臺(tái)數(shù)m≥2；

發(fā)射站位于防護(hù)區(qū)域的中部；

接收站臺(tái)數(shù)n≥2，圍繞防護(hù)區(qū)域周邊布站，以抬高對(duì)無人機(jī)目標(biāo)的接收角度，降低地物雜波的影響。

優(yōu)選一，發(fā)射站與1臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備配置在一起，共用發(fā)射站的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，發(fā)射站的發(fā)射天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。

優(yōu)選二，所有監(jiān)測(cè)設(shè)備與接收站配置在一起，各監(jiān)測(cè)設(shè)備和接收站共用一臺(tái)伺服機(jī)構(gòu)，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，接收站的接收天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。

優(yōu)選三，上述優(yōu)選三中，接收站采用相控陣體制，接收天線方位上采用電掃描加機(jī)械掃描，俯仰上采用電掃描，由于發(fā)射波束并不掃描，所以波束控制相對(duì)簡單，優(yōu)點(diǎn)是可以提高搜索、捕獲目標(biāo)的速度，相控陣接收天線采用自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)，還可形成多個(gè)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)雜波區(qū)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，監(jiān)測(cè)設(shè)備天線也采用相控陣天線，并與相控陣接收天線安裝在同一陣面上。

優(yōu)選四，發(fā)射站的發(fā)射天線具有2種方向圖寬度，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用寬的天線方向圖指向目標(biāo)區(qū)域，數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用窄的天線方向圖指向目標(biāo)。

基于上述第二技術(shù)方案的無人機(jī)航跡測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟21，選取監(jiān)測(cè)設(shè)備中的1套對(duì)防護(hù)區(qū)域各種輻射信號(hào)的參數(shù)和方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟22，數(shù)據(jù)處理中心接收上述監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)平時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)積累的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的輻射信號(hào)時(shí)，生成工作頻率和方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送其它監(jiān)測(cè)設(shè)備，其它監(jiān)測(cè)設(shè)備工作在對(duì)應(yīng)的頻率上，并在相應(yīng)的空域搜索目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后將測(cè)量結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算新輻射信號(hào)的目標(biāo)區(qū)域并觀察其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)為防護(hù)區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)目標(biāo)時(shí)，生成第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)射站和與無人機(jī)方位最近的相鄰兩臺(tái)或多臺(tái)接收站，同時(shí)將目標(biāo)的目標(biāo)區(qū)域提供接收站，數(shù)據(jù)處理中心適時(shí)發(fā)出測(cè)量命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作；

步驟23，發(fā)射站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)控制發(fā)射天線指向無人機(jī)目標(biāo)，對(duì)優(yōu)選一，發(fā)射天線已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，不用此引導(dǎo)數(shù)據(jù)；發(fā)射站按照數(shù)據(jù)處理中心的命令，發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，同時(shí)將參考信號(hào)通過數(shù)據(jù)通信鏈路發(fā)送接收站；

步驟24，接收站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)，控制接收天線指向目標(biāo)區(qū)域，對(duì)優(yōu)選二，接收天線已大體對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，不用此引導(dǎo)數(shù)據(jù)；接收天線按一定的規(guī)律掃描搜索無人機(jī)目標(biāo)，其接收通道只處理由數(shù)據(jù)處理中心提供的目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，屏蔽掉其它距離上的地物雜波，接收站將各自包括目標(biāo)和雜波的測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心。

步驟25，數(shù)據(jù)處理中心接收各接收站的測(cè)量結(jié)果并進(jìn)行雜波對(duì)消處理，獲取不同接收站對(duì)無人機(jī)的視角和對(duì)發(fā)射站的距離和，得到無人機(jī)的空間位置，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至接收站和發(fā)射站，用于接收站和發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤，完成從引導(dǎo)跟蹤到自主跟蹤的轉(zhuǎn)換。對(duì)優(yōu)選四，此時(shí)可將發(fā)射天線的方向圖切換到更窄的狀態(tài)，以利于對(duì)無人機(jī)目標(biāo)進(jìn)行高精度跟蹤。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一種實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。為簡單起見，以下內(nèi)容省略了該技術(shù)領(lǐng)域所公知的技術(shù)原理和通用技術(shù)。

具體實(shí)施例1

如圖1所示，低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備1、發(fā)射站2、接收站3、數(shù)據(jù)處理中心4和數(shù)據(jù)傳輸鏈路5。

以應(yīng)用于大型油庫防護(hù)區(qū)為例，采用上述第一技術(shù)方案，其基本配置為：監(jiān)測(cè)設(shè)備2套，發(fā)射站4套，接收站1套。

監(jiān)測(cè)設(shè)備組成如圖2所示，包括監(jiān)測(cè)天線6、監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)9、監(jiān)測(cè)接收機(jī)7和監(jiān)測(cè)通信模塊8，監(jiān)測(cè)設(shè)備位于防護(hù)區(qū)較高的建筑物樓頂上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)防護(hù)區(qū)的全方位監(jiān)測(cè)，2套監(jiān)測(cè)設(shè)備拉開一定的距離以實(shí)現(xiàn)交匯測(cè)量，監(jiān)測(cè)天線為多通道多頻段天線，采用比相與比幅相結(jié)合的測(cè)向體制，對(duì)2ghz以下頻段，測(cè)向精度在2°左右，對(duì)5ghz以上頻段，測(cè)向精度在1°左右。

發(fā)射站組成如圖3所示，包括發(fā)射天線10、發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)13、發(fā)射機(jī)11、信號(hào)產(chǎn)生器12和通信模塊14，4套發(fā)射站分別放置在油庫防護(hù)區(qū)邊沿平坦的地方，保證對(duì)無人機(jī)目標(biāo)有一定的照射仰角，并以相鄰兩臺(tái)為組合，覆蓋以油庫為中心的區(qū)域，發(fā)射天線為拋物面天線，其方向圖寬度要求為引導(dǎo)精度的3倍左右，為適應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備2ghz以下頻段的測(cè)向精度，發(fā)射天線方向圖寬度為6°左右，同時(shí)為減小天線尺寸和重量，其工作頻率可選取15ghz。

接收站組成如圖4所示，包括接收天線15、伺服機(jī)構(gòu)19、接收通道16/17、處理機(jī)18、控制器20和接收通信模塊21，接收站位于油庫保護(hù)區(qū)的中部區(qū)域較高的建筑物樓頂上，天線為拋物面天線，其方向圖寬度為0.5°，采用單脈沖測(cè)角體制。接收站的接收通道為2路，可同時(shí)接收2路由發(fā)射站發(fā)射經(jīng)無人機(jī)反射的回波信號(hào)。

數(shù)據(jù)處理中心包括處理機(jī)、顯示器和中心通信模塊，處理機(jī)包括控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，處理機(jī)通過通信模塊接收監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，識(shí)別無人機(jī)目標(biāo)，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域，生成第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)，向發(fā)射站和接收站發(fā)送引導(dǎo)和控制命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作，同時(shí)接收接收站的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算無人機(jī)的位置，生成無人機(jī)航跡，并根據(jù)無人機(jī)航跡重新生成第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)，用于接收站和發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤。

數(shù)據(jù)傳輸鏈路可以是無線或有線(同軸電纜、光纖等)，可以是專用或現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的一部分，參考信號(hào)采用數(shù)字信號(hào)，以某一發(fā)射站為基準(zhǔn)，向接收站和其它3個(gè)發(fā)射站發(fā)送，實(shí)現(xiàn)接收站和發(fā)射站的時(shí)間同步。

基于上述技術(shù)方案的無人機(jī)航跡測(cè)量方法，其步驟包括：

步驟111，選取1套監(jiān)測(cè)設(shè)備中對(duì)防護(hù)區(qū)域各種輻射信號(hào)的參數(shù)和方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟112，數(shù)據(jù)處理中心接收上述監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)平時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)積累的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的輻射信號(hào)時(shí)，生成工作頻率和方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送其它監(jiān)測(cè)設(shè)備，其它監(jiān)測(cè)設(shè)備工作在對(duì)應(yīng)的頻率上，并在相應(yīng)的空域搜索目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后將測(cè)量結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算新輻射信號(hào)的目標(biāo)區(qū)域并觀察其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)為防護(hù)區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)目標(biāo)時(shí)，生成第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送接收站和與無人機(jī)方位最近的相鄰2套發(fā)射站，同時(shí)將目標(biāo)區(qū)域提供接收站，數(shù)據(jù)處理中心適時(shí)發(fā)出測(cè)量命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作；

步驟113，發(fā)射站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的引導(dǎo)數(shù)據(jù)控制發(fā)射天線指向無人機(jī)目標(biāo)，按照數(shù)據(jù)處理中心的命令，發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，同時(shí)以某一發(fā)射站為基準(zhǔn)，將參考信號(hào)通過數(shù)據(jù)通信鏈路發(fā)送接收站和其它發(fā)射站；

步驟114，接收站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的引導(dǎo)數(shù)據(jù)控制接收天線指向目標(biāo)區(qū)域，接收天線按一定的規(guī)律掃描搜索無人機(jī)目標(biāo)，2路接收通道只處理由數(shù)據(jù)處理中心提供的目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，屏蔽掉其它距離上的地物雜波，處理機(jī)綜合處理2路接收通道的測(cè)量結(jié)果，并對(duì)雜波進(jìn)行對(duì)消處理，完成無人機(jī)目標(biāo)的捕獲和自動(dòng)跟蹤，獲取接收站對(duì)無人機(jī)的視角以及對(duì)不同發(fā)射站的距離和，并發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟115，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算無人機(jī)的位置，生成無人機(jī)飛行航跡，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至接收站和發(fā)射站，用于接收站和發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤，完成從引導(dǎo)跟蹤到自主跟蹤的轉(zhuǎn)換。

對(duì)第一技術(shù)方案中的優(yōu)選一，有1套監(jiān)測(cè)設(shè)備與接收站配置在一起，如圖5所示，其監(jiān)測(cè)天線安裝在接收站的伺服機(jī)構(gòu)上，與接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)，并共用接收通信模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，接收站的接收天線已大體對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，不用數(shù)據(jù)處理中心的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

對(duì)第一技術(shù)方案中的優(yōu)選二，接收站采用相控陣天線，方位上采用電掃描加機(jī)械掃描，俯仰上采用電掃描，有利于提高搜索、捕獲目標(biāo)的速度，相控陣接收天線采用自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)，可形成多個(gè)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)雜波區(qū)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。監(jiān)測(cè)設(shè)備天線也采用相控陣天線，根據(jù)現(xiàn)代無人機(jī)使用的頻率范圍主要在433mhz、2.4ghz、5.8附近，可選取400mhz～800mhz和2ghz～6ghz二個(gè)頻率范圍的天線，與相控陣接收天線安裝在同一陣面上。

對(duì)第一技術(shù)方案中的優(yōu)選三，所有監(jiān)測(cè)設(shè)備與發(fā)射站結(jié)合在一起，共用發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)，如圖6所示，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)，共用發(fā)射通信模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，發(fā)射站的發(fā)射天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，不用數(shù)據(jù)處理中心的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

對(duì)第一技術(shù)方案中的優(yōu)選四，發(fā)射站的發(fā)射天線具有2種方向圖寬度，如分別6°和3°兩種，當(dāng)無人機(jī)輻射信號(hào)為5ghz以上頻段，由于測(cè)向精度較高，此時(shí)可采用3°的方向圖寬度；此外，當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用6°的天線方向圖指向目標(biāo)區(qū)域，當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用3°的天線方向圖指向目標(biāo)，以降低地物雜波的影響。

具體實(shí)施例2

如圖1所示，低慢小無人機(jī)航跡測(cè)量系統(tǒng)，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備1、發(fā)射站2、接收站3、數(shù)據(jù)處理中心4和數(shù)據(jù)傳輸鏈路5。

以應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)為例，對(duì)第二技術(shù)方案，其基本配置為：監(jiān)測(cè)設(shè)備2套，發(fā)射站1套，接收站4套。

監(jiān)測(cè)設(shè)備組成如圖2所示，包括監(jiān)測(cè)天線6、監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)9、監(jiān)測(cè)接收機(jī)7和監(jiān)測(cè)通信模塊8，監(jiān)測(cè)設(shè)備位于機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)較高的建筑物樓頂上，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)保護(hù)區(qū)的全方位監(jiān)測(cè)，2套監(jiān)測(cè)設(shè)備拉開一定的距離以實(shí)現(xiàn)交匯測(cè)量，監(jiān)測(cè)天線為多通道多頻段天線，采用比相與比幅相結(jié)合的測(cè)向體制，對(duì)2ghz以下頻段，測(cè)向精度在2°左右，5ghz以上頻段，測(cè)向精度在1°左右。

發(fā)射站組成如圖3所示，包括發(fā)射天線10、發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)13、發(fā)射機(jī)11、信號(hào)產(chǎn)生器12和通信模塊14，位于機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)的中部區(qū)域較高的建筑物樓頂上，避免建筑物的遮擋；發(fā)射天線為拋物面天線，其方向圖寬度為6°，為避免對(duì)機(jī)場(chǎng)的電磁環(huán)境產(chǎn)生不利影響，其工作頻率可選取15ghz。

接收站組成包括接收天線15、伺服機(jī)構(gòu)19、接收通道16/17、處理機(jī)18、控制器20和通信模塊21，4套接收站分別放置在機(jī)場(chǎng)場(chǎng)坪附近平坦的地方，保證在飛機(jī)起降段對(duì)無人機(jī)目標(biāo)有一定的接收仰角，并以相鄰兩臺(tái)為組合，覆蓋以跑道為中心的重點(diǎn)低空區(qū)域，對(duì)中高空區(qū)域可實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)場(chǎng)凈空保護(hù)區(qū)的全覆蓋，接收站天線為拋物面天線，其方向圖寬度為0.5°，采用單脈沖測(cè)角體制。

數(shù)據(jù)處理中心包括處理機(jī)、顯示器和通信模塊，處理機(jī)包括控制計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，處理機(jī)通過通信模塊接收監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，識(shí)別無人機(jī)目標(biāo)，計(jì)算目標(biāo)區(qū)域，生成第一引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)，向發(fā)射站和接收站發(fā)送引導(dǎo)和控制命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作，同時(shí)接收接收站的測(cè)量結(jié)果，計(jì)算無人機(jī)的位置，生成無人機(jī)航跡，并根據(jù)無人機(jī)航跡重新生成第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)，用于接收站和發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自動(dòng)跟蹤。

數(shù)據(jù)傳輸鏈路可以是無線或有線(同軸電纜、光纖等)，可以是專用或現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的一部分，參考信號(hào)采用數(shù)字信號(hào)，以發(fā)射站為基準(zhǔn)，向4套接收站發(fā)送，實(shí)現(xiàn)接收站和發(fā)射站的時(shí)間同步。

基于上述第二技術(shù)方案的無人機(jī)航跡測(cè)量方法，其測(cè)量步驟為：

步驟221，選取監(jiān)測(cè)設(shè)備中的1套對(duì)防護(hù)區(qū)域各種輻射信號(hào)的參數(shù)和方向進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果送數(shù)據(jù)處理中心；

步驟222，數(shù)據(jù)處理中心接收上述監(jiān)測(cè)設(shè)備的測(cè)量結(jié)果，根據(jù)平時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)積累的數(shù)據(jù)庫，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的輻射信號(hào)時(shí)，生成工作頻率和方位引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送其它監(jiān)測(cè)設(shè)備，其它監(jiān)測(cè)設(shè)備工作在對(duì)應(yīng)的頻率上，并在相應(yīng)的空域搜索目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后將測(cè)量結(jié)果發(fā)送數(shù)據(jù)處理中心，數(shù)據(jù)處理中心計(jì)算新輻射信號(hào)的目標(biāo)區(qū)域并觀察其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)確認(rèn)為防護(hù)區(qū)域內(nèi)的無人機(jī)目標(biāo)時(shí)，生成第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)發(fā)送發(fā)射站和與無人機(jī)方位最近的相鄰2套接收站，同時(shí)將目標(biāo)的目標(biāo)區(qū)域提供接收站，數(shù)據(jù)處理中心適時(shí)發(fā)出測(cè)量命令，控制全系統(tǒng)協(xié)同工作；

步驟223，發(fā)射站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的引導(dǎo)數(shù)據(jù)控制發(fā)射天線指向無人機(jī)目標(biāo)，按照數(shù)據(jù)處理中心的命令，發(fā)射雷達(dá)信號(hào)，同時(shí)將參考信號(hào)通過數(shù)據(jù)通信鏈路發(fā)送接收站；

步驟224，各接收站根據(jù)數(shù)據(jù)處理中心提供的引導(dǎo)數(shù)據(jù)，控制接收天線指向目標(biāo)區(qū)域，接收天線按一定的規(guī)律掃描搜索無人機(jī)目標(biāo)，其接收通道只處理由數(shù)據(jù)處理中心提供的目標(biāo)區(qū)域的回波信號(hào)，屏蔽掉其它距離上的地物雜波，接收站將各自包括目標(biāo)和雜波的測(cè)量結(jié)果發(fā)送所述數(shù)據(jù)處理中心。

步驟225，數(shù)據(jù)處理中心接收各接收站的測(cè)量結(jié)果并進(jìn)行雜波對(duì)消處理，獲取不同接收站對(duì)無人機(jī)的視角和對(duì)發(fā)射站的距離和，得到無人機(jī)的空間位置，從而產(chǎn)生第二引導(dǎo)和控制數(shù)據(jù)并發(fā)送至接收站和發(fā)射站，用于接收站和發(fā)射站波束同步掃描，實(shí)現(xiàn)多基地雷達(dá)系統(tǒng)的自主跟蹤，完成從引導(dǎo)跟蹤到自主跟蹤的轉(zhuǎn)換。

對(duì)第二技術(shù)方案中的優(yōu)選一，發(fā)射站與1臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備配置在一起，共用發(fā)射站的發(fā)射轉(zhuǎn)臺(tái)和發(fā)射通信模塊，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與發(fā)射站的發(fā)射天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，發(fā)射的發(fā)射天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，不用數(shù)據(jù)處理中心的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

對(duì)第二技術(shù)方案中的優(yōu)選二，所有監(jiān)測(cè)設(shè)備與接收站配置在一起，各監(jiān)測(cè)設(shè)備共用接收站的伺服機(jī)構(gòu)和接收通信模塊，監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)天線與接收站的接收天線同時(shí)指向目標(biāo)，這種情況下，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測(cè)向時(shí)，接收站的接收天線已對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，不用數(shù)據(jù)處理中心的第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)。

對(duì)第二技術(shù)方案中的優(yōu)選三，接收站采用相控陣天線，方位上采用電掃描加機(jī)械掃描，俯仰上采用電掃描，可以提高搜索、捕獲目標(biāo)的速度，相控陣接收天線采用自適應(yīng)調(diào)零技術(shù)，可形成多個(gè)零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)強(qiáng)雜波區(qū)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。根據(jù)現(xiàn)代無人機(jī)使用的頻率范圍主要在433mhz、2.4ghz、5.8附近，可選取400mhz～800mhz和2ghz～6ghz二個(gè)頻率范圍的天線，與相控陣接收天線安裝在同一陣面上。

對(duì)第二技術(shù)方案中的優(yōu)選四，發(fā)射站的發(fā)射天線方向圖寬度有二種可供切換使用，如分別6°和3°兩種，當(dāng)無人機(jī)輻射信號(hào)為5ghz以上頻段，由于測(cè)向精度較高，此時(shí)可采用3°的方向圖寬度；此外，當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第一引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用6°的天線方向圖指向目標(biāo)區(qū)域，當(dāng)數(shù)據(jù)處理中心發(fā)送第二引導(dǎo)數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)射站使用3°的天線方向圖指向目標(biāo)，以降低地物雜波的影響。