[实用新型]基于光电技术的分布式时差接收机系统

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行物方位监测与引导技术领域，具体属于基于光电技术的多站时差接收机，尤其适用于机场Ⅲ级综合交通与引导雷达系统的分布式时差接收机系统。本实用新型采用微波光电复用实现多站接收机微波信号传输与定标，解决了分布式接收机布站灵活，时差测量精度高，电磁兼容性强，成本相对低廉等问题，具有很强的社会效应和市场价值。 

背景技术

目前，民航系统对飞机方位的监测与引导主要是通过机场Ⅲ级综合交通监视与引导系统（又称，MLAT多点定位系统）实现。在该系统中，通过布置在机场范围内或者航路上的多个远端接收子站接收机载应答信号，精确测得目标的应答信号到达各个远端接收站的时间，利用多站到达时间差数据，获得目标的高精度定位信息。 

该系统需要具备如下三个特征：第一，要求该系统具有高定位精度，且在成本低廉的前提下具有极高的测量精度高；第二，要求该系统适用性强，能够满足不同机场间的物理环境的差别以及机场自身环境的变化所带来的影响，能够在距离集中式接收与处理总站几十米到几千米的范围内灵活布站；第三，要求具备良好的电磁抗性，由于机场周围电磁环境复杂，为了减小定位信息的误差，接收机系统应有抵抗电磁干扰的能力。 

由于接收站天线接收到的是微波信号，根据传统的信号传输方式，远端接收站与主站之间的信号传输可采用微波—数字传输和微波传输两种方式。 

在采用微波-数字传输方式的时候，需要在各接收子站完成微波频段雷达信号处理等工作，再转为数字信号传送至总站。该方式需要对每个接收子站供电高达几百瓦，子站供电系统复杂；该方式中各子站分别进行雷达信号处理，不同子站之间的环境差别需要分别进行处理，子站的信号处理系统十分复杂，以上两点不利于提高子站布站的灵活性。 

在采用微波传输方式的时候，各接收子站与总站之间的数据传输采用微波电缆的方式进行传输，该方式下的信号传输损耗与该系统所采用的微波电缆长度呈正相关关系。尤其当各个接收子站之间距离较远时（通常为几十米到几千米），由微波电缆引发的损耗为十几dB到几百dB；其次，即使采用放大器补偿了传输损耗，接收子站的位置一旦发生变化，传输损耗也发生较大的变化，以上两点不利于各子站布站的灵活。此外，该方式下，由于微波电缆自身结构原理的局限性，导致通过微波电缆传输的信号受外界电磁环境的影响较大。而 且，微波电缆需要铺设大量的管线，且自各接收子站向控制中心汇聚时，微波电缆的口径越粗，且需要额外屏蔽工艺与设备避免各微波电缆之间的干扰，直接导致成本增加、铺设困难以及后期维护的费用高、检修困难等问题。 

而采用光纤为传输媒质，以光的形式传输天线所接收到的微波信号时，首先，光纤对通信窗口波长处的光信号的传输损耗较小；第二，光缆中传输的光信号受外界电磁环境的影响较小。因此，以光纤连接各分布式接收子站和集中式处理与接收总站，将有助于提高各接收子站布站的灵活性，降低系统在电磁屏蔽方面的花销。 

实用新型内容

本实用新型的目标旨在实现MLAT多点定位系统中远距离灵活布站在几十米到10千米的范围和复杂电磁环境下减小电磁干扰的目标，以提供一种布站灵活，时差测量精度高，电磁兼容性强，成本相对低廉的基于光电技术的分布式时差接收机系统。本实用新型的具体结构为： 

基于光电技术的分布式时差接收机系统，包括n个子站接收前端和1个集中式接收与处理总站2组成,n的取值范围为8至20之间；所述的n个子站接收前端依次编号为第一子站接收前端101、第二子站接收前端102、……直至第n子站接收前端10n，上述n个子站接收前端分别与集中式接收与处理总站2相连接，此外：每个子站接收前端均由天线4、耦合器5、前端光调制器6、前端光解调器7和前端光复用器8组成，其中，耦合器5有两个信号输入端口和一个信号输出端口，天线4的信号通讯端与耦合器5的其中一个信号输入端口相连接；通过前端光调制器6将耦合器5的信号输出端与前端光复用器8的信号输入端相连接，通过前端光解调器7将耦合器5的另一个信号输入端口与前端光复用器8的信号输出端相连接；