[实用新型]一种机载合成孔径雷达基线长度测量装置

说明书

本实用新型涉及合成孔径雷达测量技术领域，公开了一种机载合成孔径雷达基线长度测量装置。测量装置包括测量光纤、测量基板、光纤光栅解调仪、上位机；所述测量光纤为内部刻有光纤布拉格光栅的光纤，测量光纤设置于测量基板；所述测量基板安装在机翼上，并与合成孔径雷达子阵固定连接；所述测量光纤的头部与光纤光栅解调仪连接，所述光栅解调仪与上位机连接；所述光栅解调仪和上位机设置于机身内。本实用新型可以实现不依赖机翼运动建模，不受机翼运动建模精度的影响，成功解决了机载合成孔径雷达基线长度测量问题，测量精度高，且具有对机翼结构影响小、重量轻、不受天气影响的优点。

技术领域

本实用新型涉及合成孔径雷达测量技术领域，更具体地，涉及一种机载合成孔径雷达基线长度测量装置。

背景技术

对于将子阵安装在机翼上的机载合成孔径雷达的载机来说，飞行过程中的机翼变形会导致机载合成孔径雷达的基线长度发生变化。基线长度是机载合成孔径雷达图像重建过程中的一个重要参数，直接关系到合成孔径雷达最终重建图像的质量。

现有的雷达基线长度测量系统主要有德国的FGSN-FHR研究所研制的采用单一POS系统+激光/CCD组合传感器基线测量系统。系统对基线长度的测量依赖于对机翼形变的运动建模，且容易受到天气环境的影响。

并且现有技术中如申请号CN200510069053.X，公开了一种机载干涉合成孔径雷达基线的组合测量装置，“在飞机的机腹下安装一个刚性平台，平台上固定安装两台数码相机、两台激光测距仪和一个惯性测量单元，同时在两个天线上分别安置至少三个明显的发光二极管标志；两台数码相机、两台激光测距仪和惯性测量单元都与控制处理器电性连接，并进行信号通讯。数码相机和激光测距仪测量干涉合成孔径雷达天线的瞬时位置和姿态，惯性测量单元测量数码相机和激光测距仪所在平台的位置和姿态，三者组合起来最终实现干涉合成孔径雷达双天线的动态测量。”此测量方法需在飞机上额外附加装置，对飞机结构影响较大，且其测量精度受天气环境影响大。

光纤布拉格光栅传感器具有体积小、测量精度高、抗电磁干扰等优点。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种不依赖于机翼运动建模的、对机翼结构影响小且不受天气影响的机载合成孔径雷达基线长度测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

提供一种机载合成孔径雷达基线长度测量装置，包括测量光纤、测量基板、光纤光栅解调仪、上位机；所述测量光纤为内部刻有光纤布拉格光栅的光纤，测量光纤设置于测量基板；所述测量基板安装在机翼上，并与合成孔径雷达子阵固定连接；所述测量光纤的头部与光纤光栅解调仪连接，所述光栅解调仪与上位机连接；所述光栅解调仪和上位机设置于机身内。

本方案通过测量光纤对测量基板随机翼的形变进行多点应变测量，光纤光栅测量得到测量基板的曲率信息，而光栅的位置信息也是已知的，利用位置和曲率信息可以进行曲线拟合得到基板在二维平面上的坐标从而得到基线长度。由光纤光栅解调仪对测量光纤的测量参数进行解调，并传输至上位机进行雷达基线长度解算。本方案中，光纤光栅通过测量测量基板的应变和曲率，而非直接检测机翼的应变和曲率，可以在不进行机翼力学建模的情况下测量出机载合成孔径雷达的基线长度，降低了检测难度的同时，确保了检测的精度。本方案中的光纤光栅解调仪、上位机可以安装在机身内部，且由于测量光纤和测量基板构成的光纤测量组合体积非常小，具有对机翼结构影响小、重量轻，且不受天气影响的优点。

进一步地，为了防止光纤末端反射对光源和解调造成影响，所述测量光纤的尾部连接光隔离器。

进一步地，所述测量基板呈屈曲状态固定于雷达子阵，提高了测量基板随机翼发生形变的匹配性。