[发明专利]一种卫星小型化全向防撞雷达系统

说明书

本发明公开了一种卫星小型化全向防撞雷达系统，其由均匀分布在卫星本体周围的六个90°宽视场微小型一体化收发前端和卫星舱内的一个信号处理组件组成，实现卫星在轨全视场范围近距离探测威胁目标和防撞预警的目的。本发明是针对卫星的防撞雷达技术，具有结构简单，重量小，功耗低，自主实施热控，全方位保护卫星等功能，具有创新性。

技术领域

本发明涉及一种卫星小型化全向防撞雷达系统，可应用于卫星、空间站等航天器空间防撞等领域，为卫星防撞规避和安全防护提供测量信息。

背景技术

随着航天的快速发展，空间航天器、太空垃圾等越来越多，高价值的卫星、空间站等航天器在轨与空间碎片、异面轨道航天器、变轨卫星等发生碰撞的概率越来越大。现有的防撞雷达技术主要是针对汽车行业，通常只有前端，后端，侧段布局防撞雷达，而本发明提出了一种卫星小型化全向防撞雷达系统，是针对空间中卫星使用的，对于卫星规避空间碎片、空间航天器等风险提供保障。

专利方面；其中“一种汽车防撞毫米波雷达系统”(专利申请号：CN201610341257.2)公开了一种汽车防撞雷达系统，具有径向和横向二维测量能力，根据安全准则判断是否存在危险目标。《一种防撞传感器及车辆防撞雷达系统》(专利申请号：CN201510242189.X专利公开号：CN104880709A)公开了一种防撞传感器及车辆防撞雷达系统，包括位置信息获取模块和距离探测模块，其接口连接状态可以根据传感器的实际安装位置进行调整。《一种车载毫米波列车防撞雷达系统》(专利申请号：CN201310099787.7专利公开号CN103235310B)其防撞雷达系统是安装在火车上，能够准确探测出火车前方的障碍物，从而实现火车防撞功能。上面的专利均为针对汽车列车的防撞雷达系统。

发明内容

本发明的目的是公开了一种卫星小型化全向防撞雷达系统，实现卫星在轨全视场范围近距离探测威胁目标和防撞预警的目的。该系统可以持续测量作用范围内威胁目标相对卫星本体的方向、距离和距离变化率等信息，并提供给卫星GNC分系统，使得卫星决策防撞避让。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种卫星小型化全向防撞雷达系统，包含：至少六个收发前端，其分别均匀设置在卫星本体周围。以及与各个所述收发前端作信息交互的信号处理组件。各个所述收发前端根据所述信号处理组件输出的控制信号进行全视场范围内威胁目标的探测，并向所述信号处理组件反馈该全视场范围内威胁目标相对卫星本体的带有方向、距离和距离变化率信息的回波信号。所述信号处理组件对所述回波信号进行处理并向卫星GNC分系统输送，该卫星GNC分系统控制卫星进行防撞避让。

优选地，所述信号处理组件包括微波源接收机，与所述微波源接收机作信息交互的信号处理机。所述微波源接收机向各个所述收发前端发射提供向外发射的中频激励信号，以及接收各个所述收发前端输出的中频回波信号的本地振荡信号和相参时钟信号，并对该所述中频回波信号进行放大、调理与自动增益控制。所述信号处理机用于接收所述微波源接收机输出的中频回波信号，并对该中频回波信号进行模数转换、信号检测、信息提取和收发时序的数字信号处理，基于该处理后的中频回波信号对雷达工作状态及通信进行控制。二次电源，其将卫星提供的高电压一次电源转变成低电压二次电源，为所述雷达系统提供相应电压的工作电源。

优选地，每一所述收发前端设有一体化设计的天线与TR收发组件；所述天线采用低频段宽波束天线，用于大视场范围内信号的发射和接收。所述TR收发组件接收所述中频激励信号，进行上变频、放大处理并输经天线向目标馈出。同时，接收天线反馈的目标射频回波信号，并对该目标射频回波信号进行低噪声放大与下变频处理得到中频回波信号，输出给所述微波源接收机。