北京華航無線電測量研究所賈興豪獲國家專利權
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龍圖騰網(wǎng)獲悉北京華航無線電測量研究所申請的專利一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達獲國家發(fā)明授權專利權,本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予,授權公告號為:CN115407328B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-08-15發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉:該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為:202110606222.8,技術領域涉及:G01S13/58;該發(fā)明授權一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達是由賈興豪;鄧廣寧;劉利杰;孫銘芳設計研發(fā)完成,并于2021-05-26向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。
本一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達在說明書摘要公布了:本發(fā)明涉及一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達,包括天線單元、波束收發(fā)控制單元和波束收發(fā)控制單元;天線單元在發(fā)射時,將饋入的4通道的信號F1和4通道的信號F2向空間輻射成兩兩交疊呈4組交疊合成波束;在接收時,分別接收4組交疊合成波束回波信號,饋出4通道的信號F1回波信號和4通道的信號F2回波信號;波束收發(fā)控制單元用于控制天線單元饋入信號時序,以形成4組交疊合成波束;控制天線單元饋出信號時序,接收4組交疊合成波束的回波信號;測速處理單元用于提取4組交疊合成波束的交疊區(qū)域的多普勒頻移,對飛行器進行速度測量。本發(fā)明的多普勒頻譜寬度相比于普通的四波束雷達窄20%-25%,從而提高頻譜純度,大大提高測速精度。
本發(fā)明授權一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達在權利要求書中公布了:1.一種利用交疊合成波束進行測速的多普勒雷達,其特征在于,包括天線單元、波束收發(fā)控制單元和波束收發(fā)控制單元; 所述天線單元為收發(fā)共用天線,在發(fā)射時,將饋入的4通道的信號F1向空間輻射呈中心對稱的X型4個雷達波束;將饋入的4通道的信號F2向空間輻射呈中心對稱的X型4個雷達波束;信號F1的4個雷達波束和信號F2的4個雷達波束兩兩交疊呈4組交疊合成波束;在接收時,分別接收4組交疊合成波束的回波信號,饋出4通道的信號F1回波信號和4通道的信號F2回波信號; 所述信號F1和信號F2的頻率設定為相互具有一定的頻率差的兩個頻率;通過控制頻率差的范圍控制信號F1和信號F2產(chǎn)生的兩個波束互有一定的交疊; 所述天線單元包括輻射陣面子單元;所述輻射陣面子單元包括N根平行且均勻排列的輻射波導;每根輻射波導包括位于左、右兩端的喇叭段和中間的輻射段;所述輻射段為窄邊開縫的行波縫隙輻射波導;在波導的窄邊上設置多個相同長度、寬度的帶有交錯傾角的窄邊裂縫,每兩個相鄰窄邊裂縫的間隔均相同,且窄邊裂縫相對輻射波導的中心線呈兩邊對稱分布; 波束收發(fā)控制單元,用于控制天線單元饋入信號的時序,以形成4組交疊合成波束;控制天線單元饋出信號的時序,接收4組交疊合成波束的回波信號; 測速處理單元,用于提取4組交疊合成波束的交疊區(qū)域的多普勒頻移,對飛行器進行速度測量; 波束收發(fā)控制單元控制4組交疊合成波束的照射順序為隨機照射,用于克服同頻干擾; 克服同頻干擾方法包括: 1對多普勒雷達4組交疊合成波束進行編號;對所述編號進行排列后形成一個一維數(shù)組,作為多普勒雷達4組交疊合成波束的照射順序集; 將4組交疊合成波束編號為1、2、3、4; 對4個編號進行排列形成24種組合的情況,形成一個長度為24的一維數(shù)組,即為: {3142,4312,3421,4321,2413,4213,2431,4231,2314,3214,2341,3241,1423,4123,1432,4132,1324,3124,1342,3142,1234,1243,2134,2143}; 將所述一維數(shù)組作為多普勒雷達各波束的照射順序集; 2在每個數(shù)據(jù)采集周期產(chǎn)生一個對應的隨機數(shù); 3對當前數(shù)據(jù)采集周期的隨機數(shù)與所述數(shù)組的長度進行取余運算;利用余數(shù)值索引所述數(shù)組中對應位置的數(shù)值,以數(shù)值中編號的順序作為當前周期的波束照射順序; 利用隨機數(shù)產(chǎn)生器產(chǎn)生的隨機數(shù)與24取余,余數(shù)的范圍為[0,23],然后利用余數(shù)值索引序列數(shù)組對應下標,確定當前周期的波束照射順序; 測速處理單元根據(jù)交疊區(qū)域的多普勒頻移,計算飛行器的導航信息中的測速信息為: 式中,為多普勒雷達測量的在載體坐標系X、Y、Z軸的速度分量;fd1、fd2、fd3、fd4分別為4波束的相對信號F1的多普勒頻移;γ0為每個波束中心線與飛行器載體坐標系X軸的夾角;δ0為波束線在相應平面上的投影與載體坐標系Y軸的夾角;λ為雷達發(fā)射信號F1的波長。
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