[发明专利]一种分布式宽带微波目标模拟器设计方法

说明书

一种分布式宽带微波目标模拟器设计方法，首先构建六维目标星转台、六维追踪星转台，并分别安放雷达天线与雷达跟瞄组件、射频接收前端，并使用高频电缆连接高频收发组件与射频接收前端，然后将喇叭口、雷达目标模拟器的信号处理单元、高频电缆布置在目标星转台背板，且避免干涉电缆，到达目标星转台背板的高频射频电缆与雷达目标模拟器的信号处理单元相连，射频信号经信号处理单元调制后输出至目标星转台上的喇叭口，喇叭口根据射频信号，产生反馈信号并通过高频电缆送至追踪星转台上的跟瞄雷达，完成喇叭口极性与跟瞄雷达的调整，最后将跟瞄雷达对雷达目标模拟器的测量数据传递给GNC计算机，开启GNC相对导航运算，评估相对导航精度。

技术领域

本发明涉及卫星试验领域，特别是一种分布式宽带微波目标模拟器设计方法。

背景技术

随着卫星任务的复杂性、多样性的提高，对于卫星周边目标的探测需求也越来越高，不仅需要测量目标的方位，更要精确定位与卫星之间的相对距离，完成相对导航任务。雷达跟瞄因为其探测距离远，距离测量精度高等特点，已经广泛的应用到了卫星领域。

为了验证卫星雷达跟瞄的测量精度与相对导航精度，需要在地面进行试验验证。在国内型号研制过程中，地面试验都是目标静态的模式进行测试，目标静止不动，将雷达射频信号调制之后通过喇叭口反射给雷达天线实现闭环。这种方式可以将距离信息调制进信号当中，而且目标模拟器与雷达距离放置距离较近，然而这种方式的缺点是无法将真实的方位信息测量出来，对于相对导航要求较高的系统就无法验证雷达的工作效果，无法实时动态评估雷达测量精度与导航精度，达不到地面试验预期的作用。

因此需要设计一种能够全面考核雷达性能，特别是用于相对导航精度验证的雷达目标模拟器。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前卫星试验系统中雷达无法全物理的接入闭环控制的缺陷，提出一种雷达目标模拟器的设计方法，为雷达跟瞄全物理的接入卫星地面试验系统提供有效的目标模拟源，完成卫星平台的相对导航试验。

本发明的技术解决方案是：一种分布式宽带微波目标模拟器设计方法，包括如下步骤：

(1)构建六维目标星转台、六维追踪星转台，在追踪星转台上安放雷达天线与雷达跟瞄组件，在追踪星转台背板上安装雷达目标模拟所用的雷达目标模拟器的射频接收前端，使用高频电缆连接雷达跟瞄组件中的高频收发组件与射频接收前端，其中，射频接收前端能够发送雷达的射频信号；

(2)将喇叭口、雷达目标模拟器的信号处理单元、高频电缆布置在目标星转台背板，且避免六维目标星转台、六维追踪星转台的运动干涉电缆；其中，六维目标星转台、六维追踪星转台可以相对运动；

(3)到达目标星转台背板的高频射频电缆与雷达目标模拟器的信号处理单元相连，射频信号经信号处理单元调制后输出至目标星转台上的喇叭口；

(4)控制目标星转台上的喇叭口根据射频信号，产生反馈信号并通过高频电缆送至追踪星转台上的跟瞄雷达，控制目标星转台的水平轴直至目标星转台上的喇叭口极性与跟瞄雷达一致；

(5)将跟瞄雷达对雷达目标模拟器的测量数据传递给GNC计算机，开启GNC相对导航运算，评估相对导航精度。

所述的六维目标星转台、六维追踪星转台均可以为多个，均包括三维平动转台、三维转动转台。

所述的六维目标星转台、六维追踪星转台的相对运动为动力学仿真计算机控制，实现两星相对角度的调整。

所述的雷达目标模拟器信号处理单元调制为将两星的相对距离、相对速度调制进由雷达发出的射频信号中。

所述的步骤(4)中反馈信号通过高频电缆送至追踪星转台上的跟瞄雷达时，使用信号放大单元、噪声滤波器进行调节放大、滤波。

所述的信号处理单元的输出信号通过与雷达波段适应的接口发送。