[实用新型]一种小型化的机载气象雷达

说明书

技术领域

本实用新型属于雷达技术领域，具体的说是一种机载气象雷达，特别适用于小型飞行器。

背景技术

机载气象雷达是各种飞机上必不可少的飞行安全保障设备，它能在载机飞行过程中实时探测载机前方航路上一定空域范围内的气象目标和其他目标，如云、雨、雷暴区等的分布状况，并将探测到的目标的轮廓、雷雨区的降雨量、方位和距离等信息显示在显示器上，为飞行员提供危险气象条件预警等功能，可广泛应用于航空领域。

目前机载气象雷达主要分为相参体制机载气象雷达和非相参体制机载气象雷达，通常安装在载机机头雷达天线罩内，在进行气象目标探测时，天线驱动器会进行周期性机械扫描。

相参体制机载气象雷达和非相参体制机载气象雷达结构大体相当，其主要由天线及驱动器、收发机、信号处理机、控制盒构成。天线及驱动器用于发射和接收电磁波信号；收发机中包括发射机、接收机和电源等部件，用于完成机载气象雷达射频和中频部分功能；信号处理器对回波信号进行处理，同时完成雷达系统的控制功能；控制盒用于接收飞行员的操作指令。他们的区别在于：相参体制机载气象雷达收发机采用固态源，其峰值功率较低，天线体积较大，所需载机机头雷达天线罩体积较大，主要用于大型飞机，并且其射频组件成本高，信号处理过程较为复杂；非相参体制机载气象雷达多采用磁控管，其峰值功率较高，天线体积可以缩小，所需载机机头雷达天线罩体积较小，射频组件成本低，因此多用于小型飞机。但现有此种机载气象雷达具有分机多、各分机体积较大、较为笨重，维护不便，不能满足小型飞机对机载气象雷达的轻量化要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种小型化的机载气象雷达，以减小雷达体积重量，便于维护，满足小型飞机对机载气象雷达的轻量化要求。

为实现上述目的，本实用新型的机载气象雷达包括：包括收发分机和天线分机，两个分机之间通过波导和电缆连接，该天线分机主要由天线1和天线驱动器2组成，其特征在于：收发分机包括：发射机3、接收机4、控制单元5、信号处理单元6；信号处理单元6接收外部控制指令产生两路信号，一路输入给控制单元5再产生两路控制信号分别传输给接收机4和传输给发射机3，另一路输入给天线驱动器2带动天线进行方位扫描和俯仰调整；发射机3产生射频信号通过天线1对外定向辐射；天线1接收目标反射后的射频信号传输给接收机4进行变频、放大和量化后，传输给信号处理单元6处理显示。

作为优选，所述信号处理单元6，包括：

雷达接口模块61，用于将雷达外部接口指令操作转换为雷达内部所用雷达工作模式标志，分别送入雷达控制模块62、雷达时序模块63、回波处理模块64和雷达工作模式响应模块65；

雷达控制模块62，用于根据雷达工作模式标志，控制雷达各种工作模式的切换，同时产生雷达控制码，控制雷达各个部分的工作状态，同时将雷达控制码传送给雷达时序模块63和回波处理模块64；

雷达时序模块63，根据雷达工作模式标志和雷达控制码，产生雷达工作过程中雷达各种工作模式所需的时序信号和时钟信号；

回波处理模块64，用于接收收发机中的数字化回波信息，并根据雷达工作模式标志和雷达控制码，对雷达回波进行滤波、积累和杂波抑制的处理，得到雷达回波信息，该回波信息传输给雷达回波显示模块66，当雷达工作模式标志为信标或信标复合时，在得到雷达回波信息的同时对雷达回波进行信标处理识别得到信标位置特征数据，该信标位置特征数据传输给信标译码模块67；

雷达工作模式响应模块65，根据雷达工作模式标志识别雷达当前工作模式，控制雷达回波显示模块66将雷达回波信息以不同方式显示出来，当雷达工作模式标志为信标或信标复合时，控制信标译码模块67对信标位置特征数据进行译码显示。

作为优选，所述的雷达接口模块61、雷达控制模块62、雷达时序模块63和回波处理模块64通过现场可编辑门阵列FPGA实现；所述的雷达工作模式响应模块65、雷达回波显示模块66和信标译码模块67设置在微处理器中。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

1.本实用新型由于利用FPGA和微处理器实现对机载气象雷达的信号处理，剔除了现有机载气象雷达的信号处理机和控制盒，大大减小了机载气象雷达系统的重量和体积；

2.本实用新型由于剔除了信号处理机这个体积庞大的设备和控制盒分机，使本实用新型的结构仅由收发分机和天线分机这2个分机构成，方便分机级故障定位、更换，较现有技术更易于维护。

附图说明

图1为本实用新型的小型化的机载气象雷达的原理示意图；