CN116165660A - 多频段海洋环境航空综合探测*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种多频段海洋环境航空综合探测***,包括:控制计算机、综合处理器、第一频段微波探测子***、第二/第三频段微波探测子***和供配电子***。本申请集成设计了综合探测***,具有3个频段、3通道、双极化探测能力,一方面减小了***的总重量,提高有效载荷占比;另一方面,具有更多的海洋环境信息获取能力;本申请的综合探测***,通过相应控制可实现多种工作模式,不同频段可以分时工作或同时工作;本申请特别适合航空器平台搭载应用,根据实际需要,对近海地区的海水盐度,海面温度以及海面风速进行快速、高精度探测;探测结果信息可以作为大尺度卫星探测信息的重要补充,从而形成完善的海洋观测数据。
Description
技术领域
本申请涉及遥感探测技术领域,具体地,涉及一种多频段海洋环境航空综合探测***。
背景技术
利用先进技术研究海洋,科学探测和合理开发利用海洋资源,科学保护海洋环境,准确预报海洋灾害,有效保障国家安全和维护国家海洋主权与权益,已成为我国的重要任务。在国家中长期发展规划中也明确提出,海洋主体业务在海洋防灾减灾、海洋权益维护、海洋环境保护、海域使用管理、海上执法监察、海洋灾害与突发事件应急观测、新型海洋要素观测方面均有迫切需求。开展海洋环境要素探测与研究特别是海面风场、温度、盐度的研究,能够为渔业养殖业、船舶航行安全提供重要的保障信息,同时能够增强海洋防灾减灾能力,特别是对台风灾害的预报预警能力。我国目前没有业务化应用的航空微波辐射探测***,缺乏对近海重点区域连续、高分辨率高精度探测能力。
发明内容
为了克服现有技术中的至少一个不足,本申请提供一种多频段海洋环境航空综合探测***。
第一方面,提供一种多频段海洋环境航空综合探测***,包括:控制计算机、综合处理器、第一频段微波探测子***、第二/第三频段微波探测子***和供配电子***;控制计算机用于人机交互,产生初始***控制指令下发给综合处理器;综合处理器生成二级控制指令,分别传递给第一频段微波探测子***、第二/第三频段微波探测子***进行链路控制;供配电子***用于向第一频段微波探测子***和第二/第三频段微波探测子***供电。
在一个实施例中,在接收状态时,控制计算机配置好相关工作参数,下发至综合处理器,经综合处理器生成相应时序的控制信号传递到第一频段微波探测子***或者第二/第三频段微波探测子***;第一频段微波探测子***或者第二/第三频段微波探测子***接收海洋环境信息,并对海洋环境信息进行处理,送入综合处理器完成存储;
在内定标状态时,控制计算机发送内定标工作指令至综合处理器,经综合处理器生成内定标时序控制信号传递到第一频段微波探测子***或者第二/第三频段微波探测子***;第一频段微波探测子***或者第二/第三频段微波探测子***生成定标参考信号并处理,并将处理后的定标参考信号送入综合处理器;综合处理器根据处理后的定标参考信号对接收过程的测量结果进行标定和修正。
在一个实施例中,第一频段微波探测子***包括第一频段天线单元、第一频段接收机单元、第一频段信息采集器单元和第一频段内定标单元;
在接收状态时,第一频段天线单元用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的第一频段信号;三个独立包含H/V双极化的第一频段信号进入第一频段接收机单元,经过放大、滤波、下变频处理后,进入第一频段信息采集器单元完成信号采样,得到采样后的信号,采样后的信号输入综合处理器存储;
在内定标状态时,第一频段接收机单元开关工作在内定标状态,第一频段内定标单元分别输出常温和高温的定标参考信号,经过第一频段接收机单元、第一频段信息采集器单元处理后,得到处理后的定标参考信号,将处理后的定标参考信号送入综合处理器。
在一个实施例中,第一频段接收机单元包括三组接收通道,每组接收通道包括H路接收机、V路接收机、本振模块和功率分配网络,H路接收机和V路接收机的结构相同,H路接收机的输入是H极化信号,V路接收机的输入是V极化信号;
H路接收机包括同轴隔离器、第一低噪放、第二低噪放、镜像抑制滤波器、下变频混频器、衰减器、带通滤波器、中频放大器组;
H极化信号经过同轴隔离器、第一低噪放、第二低噪放进行放大,再经过镜像抑制滤波器进行滤波,再经过下变频混频器进行下变频转换成中频信号,再经过衰减器、带通滤波器、中频放大器组进行调整放大,输出处理后的信号;
本振模块生成射频信号,经过功率分配网络分成两路信号,分别送入H路接收机的下变频混频器和V路接收机的下变频混频器。
在一个实施例中,第一频段信息采集器单元包括补偿电路、A/D模数转换单元、FPGA单元、DAC单元、温度处理电路、温度传感器、485接口电路和数据网口电路;
补偿电路将获得的各路信号进行增益调整,然后送入A/D模数转换单元进行模数转换,转换后得到的相应信息送入FPGA单元进行处理,通过数据网口电路送入综合处理器存储;
温度传感器采集第一频段天线单元和第一频段接收机单元的温度,经温度处理电路处理后,形成温度上报信息送入A/D模数转换单元完成温度采集,经FPGA单元进行处理,通过数据网口电路送入综合处理器进行温控判断;
综合处理器与第一频段信息采集器单元之间采用485接口电路实现二级控制指令发送;FPGA单元根据综合处理器发送的二级控制指令的要求或者其内部自运行程序判断,形成链路补偿控制指令,经DAC单元转换后控制补偿电路。
在一个实施例中,第一频段天线单元包括3个第一频段喇叭和第一频段馈电网络,3个第一频段喇叭根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过第一频段馈电网络分别形成3个独立包含H/V双极化的信号,进入第一频段接收机单元。
在一个实施例中,第一频段微波探测子***还包括第一频段控制配电器单元,第一频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据综合处理器的热控信号控制加热器对第一频段微波探测子***单机加热。
在一个实施例中,第二/第三频段微波探测子***包括第二/第三频段共用天线单元、第二/第三频段接收机单元、第二/第三频段信息采集器单元和第二/第三频段内定标单元;
第二/第三频段接收机单元包括X频段接收机和C频段接收机,第二/第三频段信息采集器单元包括X频段信息采集器和C频段信息采集器;
在接收状态时,第二/第三频段天线单元用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号;三个独立包含H/V双极化的X频段信号进入X频段接收机,经过放大、滤波、下变频处理后,进入X频段信息采集器完成信号采样,得到采样后的信号;三个独立包含H/V双极化的C频段信号进入C频段接收机,经过放大、滤波、下变频处理后,进入C频段信息采集器完成信号采样,得到采样后的信号;采样后的信号输入综合处理器存储;
在内定标状态时,第二/第三频段接收机单元开关工作在内定标状态,第二/第三频段内定标单元分别输出常温和高温的定标参考信号,经过第二/第三频段接收机单元、第二/第三频段信息采集器单元处理后,得到处理后的定标参考信号,将处理后的定标参考信号送入综合处理器。
在一个实施例中,第二/第三频段共用天线单元包括3个双频共用喇叭和双频共用馈电网络,当工作在接收过程时,3个双频共用喇叭根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过双频共用馈电网络形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号。
在一个实施例中,第二/第三频段微波探测子***还包括第二/第三频段控制配电器单元,第二/第三频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据综合处理器的热控信号控制加热器对第二/第三频段微波探测子***单机加热。
在一个实施例中,第一频段为L频段,第二/第三频段为C/X频段。
第二方面,提供一种航空平台***,包括机舱,机舱内安装上述的多频段海洋环境航空综合探测***。
在一个实施例中,机舱的腹部开设有两个孔洞,形成2个观测窗;第一频段微波探测子***中的3个第一频段喇叭和第二/第三频段微波探测子***中的3个双频共用喇叭分别安装在2个观测窗里。
相对于现有技术而言,本申请具有以下有益效果:
(1)本申请集成设计的综合探测***具有3个频段、3通道、双极化探测能力,一方面减小了***的总重量,提高有效载荷占比;另一方面,具有更多的海洋环境信息获取能力。
(2)本申请的探测***,通过相应控制可实现多种工作模式,不同频段可以分时工作或同时工作。
(3)本申请的探测***,特别适合航空器平台搭载应用;根据实际需要,对近海地区的海水盐度,海面温度以及海面风速进行快速、高精度探测;探测结果信息可以作为大尺度卫星探测信息的重要补充,从而形成完善的海洋观测数据。
附图说明
本申请可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解,附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。在附图中:
图1示出了根据本申请实施例的多频段海洋环境航空综合探测***的结构示意图;
图2示出了内定标技术原理图;
图3示出了根据本申请实施例的L频段接收机单元的结构示意图;
图4示出了根据本申请实施例的L频段信息采集器单元的结构示意图;
图5示出了根据本申请实施例的航空平台***的结构示意图。
附图标记:
1-控制计算机,2-综合处理器,3-L频段微波探测子***,4-C/X频段探测子***,5-供配电子***,6-L频段天线单元,7-L频段信息采集器单元,8-L频段接收机单元,9-L频段内定标单元,10-机舱,11-L频段喇叭,12-L频段馈电网络,13-C/X频段共用天线单元,14-C/X频段接收机单元,15-C/X频段信息采集器单元,16-C/X频段内定标单元,17-双频共用喇叭,18-双频共用馈电网络,19-C频段接收机,20-观测窗,21-X频段接收机,22-C频段信息采集器,23-X频段信息采集器;
71-补偿电路,72-A/D模数转换单元,73-温度处理电路,74-温度传感器,75-FPGA单元,76-DAC单元,77-485接口电路,78-数据网口电路;
81-同轴隔离器,82-第一低噪放,83-第二低噪放,84-镜像抑制滤波器,85-下变频混频器,86-衰减器,87-带通滤波器,88-中频放大器组;89-本振模块,810-功率分配网络。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本申请的示例性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实际实施例的所有特征。然而,应该了解,在开发任何这种实际实施例的过程中可以做出很多特定于实施例的决定,以便实现开发人员的具体目标,并且这些决定可能会随着实施例的不同而有所改变。
在此,还需要说明的一点是,为了避免因不必要的细节而模糊了本申请,在附图中仅仅示出了与根据本申请的方案密切相关的装置结构,而省略了与本申请关系不大的其他细节。
应理解的是,本申请并不会由于如下参照附图的描述而只限于所描述的实施形式。在本文中,在可行的情况下,实施例可以相互组合、不同实施例之间的特征替换或借用、在一个实施例中省略一个或多个特征。
本申请主要针对海洋环境信息探测领域,对***集成度要求高、对精度及分辨率要求高、对信息要素要求全面的问题提出了一种高分辨率、高精度、集成一体化的多频段海洋环境航空综合探测***;其具备多个频段分时或同时工作能力,可以对海水盐度,海面温度以及海面风速等海洋环境基本参数的进行高精度测量;每个频段均有三个天线和6路接收机,可以实现大范围目标区域双极化微波遥感探测。该***具有内部定标功能,可以进行内部状态自检、接收标定和补偿;适用于对海洋环境微波遥感应用场景。
本申请实施例提供一种多频段海洋环境航空综合探测***,图1示出了根据本申请实施例的多频段海洋环境航空综合探测***的结构示意图,参见图1,***包括:
控制计算机1、综合处理器2、L频段微波探测子***3、C/X频段微波探测子***4和供配电子***5;控制计算机1用于人机交互,产生初始***控制指令下发给综合处理器2;综合处理器2生成二级控制指令,分别传递给L频段微波探测子***3、C/X频段微波探测子***4进行链路控制;供配电子***5用于向L频段微波探测子***3和C/X频段微波探测子***4供电。
这里,综合处理器2是探测***的控制枢纽,主要完成与控制计算机1的信息交换、***工作时序指令的生成和设备温度监控评估,以保证***能够正常工作。控制计算机1用于人机交互,进行雷达工作参数及功能的配置和设备状态信息的上报。供配电子***5与外部220V交流电源连接,转换为各子***所需的电压,为其提供电能。上述实施例中,L频段探测可以选择频率为1.4GHz,C频段探测可选定为6.9GHz,X频段探测可选定为10.7GHz,分别对应海面盐度、温度和风场探测。
上述实施例中,通过***配置可以实现三频段微波探测,L频段、C频段和X频段可独立工作或者同时工作,相应雷达参数等可以独立配置。每个频段均有3路天线和6路接收机;3路天线指向不同目标区域,大范围探测实现;6路接收机分别对应3路天线输出的H和V极化信号进行处理,从而实现双极化微波遥感探测。
在一个实施例中,多频段海洋环境航空综合探测***主要有接收过程和内定标过程两种工作状态。
在接收状态时,控制计算机1配置好相关工作参数,下发至综合处理器2,经综合处理器2生成相应时序的控制信号传递到L频段微波探测子***3或者C/X频段微波探测子***4;L频段微波探测子***3或者C/X频段微波探测子***4接收海洋环境信息,并对海洋环境信息进行处理,送入综合处理器2完成存储;
在内定标状态时,控制计算机1发送内定标工作指令至综合处理器2,经综合处理器2生成内定标时序控制信号传递到L频段微波探测子***3或者C/X频段微波探测子***4;L频段微波探测子***3或者C/X频段微波探测子***4生成定标参考信号并处理,并将处理后的定标参考信号送入综合处理器2;综合处理器2根据处理后的定标参考信号对接收过程的测量结果进行标定和修正。这里,在飞行阶段可定期采用定标参考信号对测量结果进行实时的定标、修正;在地面采用实验室定标,为内定标单元提供基准以及校正其偏差和长时间漂移。
在一个实施例中,L频段微波探测子***3包括L频段天线单元6、L频段接收机单元8、L频段信息采集器单元7和L频段内定标单元9;
在接收状态时,L频段天线单元6用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的L频段信号;三个独立包含H/V双极化的L频段信号进入L频段接收机单元8,经过放大、滤波、下变频处理后,进入L频段信息采集器单元7完成信号采样,得到采样后的信号,采样后的信号输入综合处理器2存储;
在内定标状态时,L频段接收机单元8开关工作在内定标状态,L频段内定标单元9分别输出常温和高温的定标参考信号,经过L频段接收机单元8、L频段信息采集器单元7处理后,得到处理后的定标参考信号,将处理后的定标参考信号送入综合处理器2。这里,L频段内定标单元9用于实现通道定标功能,其输出的定标参考信号包括由常温负载输出的常温信号和噪声源输出的高温信号,其组成主要包括:常温负载、噪声源、功分网络。
上述实施例中,内定标过程中由内定标单元提供常温和高温的定标参考信号,采用周期定标的方法可以消除***增益缓慢漂移的影响,进而获得较高的定标精度。一般认为射频通道变化是线性的,其输出电压与输入亮温/>的关系为:
根据两点确定一条直线的原理,只要提供两个亮温已知的输入,根据其输出就可以确定微波辐射计的输出电压与输入亮温之间的关系,即确定线性方程的常数a和b。根据对定标方程的分析可知,定标用的辐射源的辐射亮温位于测温动态范围的两端,并尽可能增大两者的亮温差,将有利于提高定标精度。图2示出了内定标技术原理图。
在一个实施例中,图3示出了根据本申请实施例的L频段接收机单元8的结构示意图,参见图3,L频段接收机单元8包括三组接收通道,每组接收通道包括H路接收机、V路接收机、本振模块89和功率分配网络810,H路接收机和V路接收机的结构相同,H路接收机的输入是H极化信号,V路接收机的输入是V极化信号;
以H路接收机为例,H路接收机包括同轴隔离器81、第一低噪放82、第二低噪放83、镜像抑制滤波器84、下变频混频器85、衰减器86、带通滤波器87、中频放大器组88;
H极化信号经过同轴隔离器81、第一低噪放82、第二低噪放83进行放大,再经过镜像抑制滤波器84进行滤波,再经过下变频混频器85进行下变频转换成中频信号,再经过衰减器86、带通滤波器87、中频放大器组88进行调整放大,输出处理后的信号;这里,低噪放可根据实际需要选型,机载应用场景下,可选择固态功率放大器,放大增益选择在30dB以上,从而实现较低的链路级联噪声系数。
本振模块89生成射频信号,经过功率分配网络810分成两路信号,分别送入H路接收机的下变频混频器和V路接收机的下变频混频器,提供本振信号。
在一个实施例中,图4示出了根据本申请实施例的L频段信息采集器单元7的结构示意图,参见图4,L频段信息采集器单元7包括补偿电路71、A/D模数转换单元72、FPGA单元75、DAC单元76、温度处理电路73、温度传感器74、485接口电路77和数据网口电路78;
补偿电路71将获得的各路信号进行增益调整,然后送入A/D模数转换单元72进行模数转换,转换后得到的相应信息送入FPGA单元75进行处理,通过数据网口电路78送入综合处理器2存储;
温度传感器74采集L频段天线单元6和L频段接收机单元8的温度,经温度处理电路73处理后,形成温度上报信息送入A/D模数转换单元72完成温度采集,经FPGA单元75进行处理,通过数据网口电路78送入综合处理器2进行温控判断;
综合处理器2与L频段信息采集器单元7之间采用485接口电路77实现二级控制指令发送,其中数据包传输采用以太网口协议;FPGA单元75根据综合处理器2发送的二级控制指令的要求或者其内部自运行程序判断,形成链路补偿控制指令,经DAC单元76转换后控制补偿电路71。
在一个实施例中,参见图1,L频段天线单元6包括3个L频段喇叭11和L频段馈电网络12,3个L频段喇叭11根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过L频段馈电网络12分别形成3个独立包含H/V双极化的信号,进入L频段接收机单元8。
上述市实施例中,3个L频段喇叭11分别指向不同方向,用于接收海面辐射信号,提高观测幅宽;L频段馈电网络12,包含三个输入接口,分别对应3个L频段喇叭11,并将接收信号按照不同极化形式分离,形成6路输出,送入L频段接收机单元8。
在一个实施例中,L频段微波探测子***3还包括L频段控制配电器单元,L频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据综合处理器的热控信号控制加热器对L频段微波探测子***3进行单机加热。
在一个实施例中,参见图1,C/X频段微波探测子***4包括C/X频段共用天线单元13、C/X频段接收机单元14、C/X频段信息采集器单元15和C/X频段内定标单元16;
C/X频段接收机单元14包括X频段接收机21和C频段接收机19,C/X频段信息采集器单元15包括X频段信息采集器23和C频段信息采集器22;
在接收状态时,C/X频段天线单元13用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号;三个独立包含H/V双极化的X频段信号进入X频段接收机21,经过放大、滤波、下变频处理后,进入X频段信息采集器23完成信号采样,得到采样后的信号;三个独立包含H/V双极化的C频段信号进入C频段接收机19,经过放大、滤波、下变频处理后,进入C频段信息采集器22完成信号采样,得到采样后的信号;采样后的信号输入综合处理器2存储;
在内定标状态时,C/X频段接收机单元14开关工作在内定标状态,C/X频段内定标单元16分别输出常温和高温的定标参考信号,经过C/X频段接收机单元14、C/X频段信息采集器单元15处理后,得到处理后的定标参考信号,将处理后的定标参考信号送入综合处理器2。
上述实施例中,X频段接收机21和C频段接收机19与L频段接收机单元8的结构一致,X频段信息采集器23和C频段信息采集器22与L频段信息采集器单元7的结构一致。
在一个实施例中,C/X频段共用天线单元13包括3个双频共用喇叭17和双频共用馈电网络18,当工作在接收过程时,3个双频共用喇叭17根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过双频共用馈电网络18形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号。
在一个实施例中,C/X频段微波探测子***4还包括C/X频段控制配电器单元,C/X频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据综合处理器的热控信号控制加热器对C/X频段微波探测子***4进行单机加热。
在一个实施例中,***可以通过更换天线和接收机,实现S、Ku频段甚至毫米波频段的探测组合。
本申请实施例还提供一种航空平台***,图5示出了根据本申请实施例的航空平台***的结构示意图,参见图5,航空平台***包括机舱10,机舱内安装上述实施例的多频段海洋环境航空综合探测***。
具体地,机舱10的腹部开设有两个孔洞,形成2个观测窗20;L频段微波探测子***3中的3个L频段喇叭11和C/X频段微波探测子***中的3个双频共用喇叭17分别安装在2个观测窗20里;喇叭沿飞行方向依次排列,保持波束角度平行,从而提高视场范围;探测***的其它模块安装在机舱10内,L频段接收机单元8和C/X频段接收机单元14需要靠近天线单元安装;L频段天线单元6和C/X频段共用天线单元13安装于机舱10腹部,喇叭开口朝向海面,保证波束可以指向海面,通过角度设置,对海面目标区域进行探测。
本申请的多频段海洋环境航空综合探测***,当天线主波束指向海洋表面时,天线收到海洋表面的微波辐射能量,引起天线视在温度的变化;天线接收的信号经放大、滤波、检波和再放大后,以电压的形式输出。对海洋环境综合探测***的输出电压进行定标后,即建立输出电压与天线视在温度的关系,可以确定所观测目标的亮温,即海洋表面亮温。不同的观测频段测量得到的辐射亮温,可以反映海面和海面上空的不同的特性;通过选择L、C和X频段的组合观测,可以实现对海水盐度,海面温度以及海面风速等海洋基本参数的高精度测量。
综上,本申请的多频段海洋环境航空综合探测***,具有高集成度,适用于对盐度、温度、风速等海洋环境信息进行高精度、高分辨率、多模式微波遥感的应用场景,特别适合于近海地区的快速响应探测,相关技术也可以推广至无人机等微小型航空器上应用。
以上所述,仅为本申请的各种实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种多频段海洋环境航空综合探测***,其特征在于,包括:控制计算机、综合处理器、第一频段微波探测子***、第二/第三频段微波探测子***和供配电子***;所述控制计算机用于人机交互,产生初始***控制指令下发给所述综合处理器;所述综合处理器生成二级控制指令,分别传递给所述第一频段微波探测子***、所述第二/第三频段微波探测子***进行链路控制;所述供配电子***用于向所述第一频段微波探测子***和所述第二/第三频段微波探测子***供电。
2.如权利要求1所述的***,其特征在于,在接收状态时,所述控制计算机配置好相关工作参数,下发至所述综合处理器,经所述综合处理器生成相应时序的控制信号传递到所述第一频段微波探测子***或者所述第二/第三频段微波探测子***;所述第一频段微波探测子***或者所述第二/第三频段微波探测子***接收海洋环境信息,并对所述海洋环境信息进行处理,送入所述综合处理器完成存储;
在内定标状态时,所述控制计算机发送内定标工作指令至所述综合处理器,经所述综合处理器生成内定标时序控制信号传递到所述第一频段微波探测子***或者所述第二/第三频段微波探测子***;所述第一频段微波探测子***或者所述第二/第三频段微波探测子***生成定标参考信号并处理,并将处理后的定标参考信号送入所述综合处理器;所述综合处理器根据所述处理后的定标参考信号对接收过程的测量结果进行标定和修正。
3.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述第一频段微波探测子***包括第一频段天线单元、第一频段接收机单元、第一频段信息采集器单元和第一频段内定标单元;
在接收状态时,所述第一频段天线单元用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的第一频段信号;所述三个独立包含H/V双极化的第一频段信号进入所述第一频段接收机单元,经过放大、滤波、下变频处理后,进入所述第一频段信息采集器单元完成信号采样,得到采样后的信号,所述采样后的信号输入所述综合处理器存储;
在内定标状态时,所述第一频段接收机单元开关工作在内定标状态,所述第一频段内定标单元分别输出常温和高温的定标参考信号,经过所述第一频段接收机单元、所述第一频段信息采集器单元处理后,得到处理后的定标参考信号,将所述处理后的定标参考信号送入所述综合处理器。
4.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一频段接收机单元包括三组接收通道,每组接收通道包括H路接收机、V路接收机、本振模块和功率分配网络,所述H路接收机和V路接收机的结构相同,所述H路接收机的输入是H极化信号,所述V路接收机的输入是V极化信号;
所述H路接收机包括同轴隔离器、第一低噪放、第二低噪放、镜像抑制滤波器、下变频混频器、衰减器、带通滤波器、中频放大器组;
所述H极化信号经过所述同轴隔离器、所述第一低噪放、所述第二低噪放进行放大,再经过所述镜像抑制滤波器进行滤波,再经过所述下变频混频器进行下变频转换成中频信号,再经过所述衰减器、所述带通滤波器、所述中频放大器组进行调整放大,输出处理后的信号;
所述本振模块生成射频信号,经过所述功率分配网络分成两路信号,分别送入所述H路接收机的下变频混频器和所述V路接收机的下变频混频器。
5.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一频段信息采集器单元包括补偿电路、A/D模数转换单元、FPGA单元、DAC单元、温度处理电路、温度传感器、485接口电路和数据网口电路;
所述补偿电路将获得的各路信号进行增益调整,然后送入所述A/D模数转换单元进行模数转换,转换后得到的相应信息送入所述FPGA单元进行处理,通过所述数据网口电路送入所述综合处理器存储;
所述温度传感器采集第一频段天线单元和所述第一频段接收机单元的温度,经所述温度处理电路处理后,形成温度上报信息送入所述A/D模数转换单元完成温度采集,经所述FPGA单元进行处理,通过所述数据网口电路送入所述综合处理器进行温控判断;
所述综合处理器与所述第一频段信息采集器单元之间采用485接口电路实现二级控制指令发送;所述FPGA单元根据所述综合处理器发送的二级控制指令的要求或者其内部自运行程序判断,形成链路补偿控制指令,经所述DAC单元转换后控制所述补偿电路。
6.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一频段天线单元包括3个第一频段喇叭和第一频段馈电网络,所述3个第一频段喇叭根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过所述第一频段馈电网络分别形成3个独立包含H/V双极化的信号,进入所述第一频段接收机单元。
7.如权利要求3所述的***,其特征在于,所述第一频段微波探测子***还包括第一频段控制配电器单元,所述第一频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据所述综合处理器的热控信号控制所述加热器对所述第一频段微波探测子***单机加热。
8.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述第二/第三频段微波探测子***包括第二/第三频段共用天线单元、第二/第三频段接收机单元、第二/第三频段信息采集器单元和第二/第三频段内定标单元;
所述第二/第三频段接收机单元包括X频段接收机和C频段接收机,第二/第三频段信息采集器单元包括X频段信息采集器和C频段信息采集器;
在接收状态时,所述第二/第三频段天线单元用于接收三个目标区域辐射信号并形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号;所述三个独立包含H/V双极化的X频段信号进入所述X频段接收机,经过放大、滤波、下变频处理后,进入所述X频段信息采集器完成信号采样,得到采样后的信号;所述三个独立包含H/V双极化的C频段信号进入所述C频段接收机,经过放大、滤波、下变频处理后,进入所述C频段信息采集器完成信号采样,得到采样后的信号;所述采样后的信号输入所述综合处理器存储;
在内定标状态时,所述第二/第三频段接收机单元开关工作在内定标状态,所述第二/第三频段内定标单元分别输出常温和高温的定标参考信号,经过所述第二/第三频段接收机单元、所述第二/第三频段信息采集器单元处理后,得到处理后的定标参考信号,将所述处理后的定标参考信号送入所述综合处理器。
9.如权利要求8所述的***,其特征在于,所述第二/第三频段共用天线单元包括3个双频共用喇叭和双频共用馈电网络,当工作在接收过程时,所述3个双频共用喇叭根据波束接收三个目标区域辐射信号后,形成三路独立电信号,经过所述双频共用馈电网络形成三个独立包含H/V双极化的X频段信号、三个独立包含H/V双极化的C频段信号。
10.如权利要求8所述的***,其特征在于,所述第二/第三频段微波探测子***还包括第二/第三频段控制配电器单元,所述第二/第三频段控制配电器单元包括电压转换模块和加热器,用于将输入的电压转换产生单机工作所需的二次电源,并根据所述综合处理器的热控信号控制所述加热器对所述第二/第三频段微波探测子***单机加热。
11.如权利要求1所述的***,其特征在于,所述第一频段为L频段,所述第二/第三频段为C/X频段。
12.一种航空平台***,其特征在于,包括机舱,所述机舱内安装如权利要求1-11任意一项所述的多频段海洋环境航空综合探测***。
13.如权利要求12所述的***,其特征在于,所述机舱的腹部开设有两个孔洞,形成2个观测窗;第一频段微波探测子***中的3个第一频段喇叭和第二/第三频段微波探测子***中的3个双频共用喇叭分别安装在所述2个观测窗里。
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