專利名稱：觀察與識(shí)別直升飛機(jī)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于多普勒雷達(dá)設(shè)備的，它包括與天線裝置耦合的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)以及與接收機(jī)耦合的處理器，該設(shè)備利用由直升飛機(jī)旋翼葉片引起的葉片閃爍(bladeflash)來監(jiān)測(cè)直升飛機(jī)，并通過確定葉片閃爍的重量頻率來識(shí)別直升飛機(jī)。
這種雷達(dá)設(shè)備示于美國(guó)專利說明書US-A-4，389，647中。在上述雷達(dá)設(shè)備中，多普勒雷達(dá)的輸出信號(hào)被整流并通過一個(gè)高通濾波器。在直升飛機(jī)的情況里，所造成的葉片閃爍，也就是由短時(shí)間內(nèi)垂直于雷達(dá)射束的直升飛機(jī)旋翼葉片產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)。該信號(hào)的重復(fù)頻率與葉片閃爍頻率相對(duì)應(yīng)，使得有可能就直升機(jī)類型得出結(jié)論。
這種方法的缺點(diǎn)在于與直升飛機(jī)類型有關(guān)的寶貴信息在整流過程中損失了。
根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)設(shè)備排除了這一缺點(diǎn)，其特點(diǎn)是對(duì)該雷達(dá)設(shè)備提供了對(duì)單個(gè)葉片閃爍確定多普勒譜的手段。
根據(jù)前面提到的專利說明書，多普勒雷達(dá)可以或者是脈沖型雷達(dá)或者是CW(連續(xù)波)型雷達(dá)。對(duì)于監(jiān)測(cè)和識(shí)別直升飛機(jī)，這兩種雷達(dá)類型都有缺點(diǎn)。為了觀測(cè)每個(gè)單個(gè)葉片閃爍，脈沖雷達(dá)必須有高的脈沖重復(fù)頻率。這使雷達(dá)比較昂貴和不靈敏，而且還會(huì)引起測(cè)距模糊(rangeambiguity)。CW雷達(dá)不提供測(cè)距信息。再有，CW雷達(dá)的一個(gè)眾所周知的問題是發(fā)生1/f噪聲，其結(jié)果是來自旋翼葉片的只有幾千赫茲多普勒頻移的反射信號(hào)難于被檢測(cè)到。
本發(fā)明的雷達(dá)設(shè)備的一個(gè)最佳實(shí)施例沒有這些缺點(diǎn)，其特點(diǎn)是所裝0.備的發(fā)射機(jī)用于發(fā)射周期性的線性頻率調(diào)制信號(hào);其接收機(jī)裝備了混頻裝置，用于由代表被發(fā)射信號(hào)和被接收雷達(dá)反射的信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)外差信號(hào);其處理器裝備了傅立葉分析裝置，用于將源于連續(xù)周期的外差信號(hào)變換成連續(xù)頻率譜，這里每一個(gè)譜由N個(gè)復(fù)數(shù)(N＝2，3，4…)表示。
這樣實(shí)現(xiàn)的頻譜使確定被觀測(cè)直升機(jī)與雷達(dá)設(shè)備之間的距離成為可能，而且還揭示了直升機(jī)旋翼葉片的數(shù)目是奇數(shù)還是偶數(shù)。
現(xiàn)在將參考下列圖件更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，這些圖是

圖1表示旋翼數(shù)目與相應(yīng)的頻譜;
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)設(shè)備的一個(gè)可能實(shí)施例的方框圖;
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的雷達(dá)設(shè)備的處理器的一個(gè)可能實(shí)施例的方框圖;
圖4表示根據(jù)二維窗口方法形成的二維數(shù)據(jù)場(chǎng)的一部分，用于表示CFAR。
在一個(gè)多普勒雷達(dá)中，靜止的或慢運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)產(chǎn)生的反射被濾波器去掉了。按照這一觀點(diǎn)，利用多普勒雷達(dá)探測(cè)一個(gè)懸空停留或緩慢運(yùn)動(dòng)的直升飛機(jī)機(jī)身是困難的。然而，觀測(cè)高速旋轉(zhuǎn)的旋翼葉片是可能的。已知一個(gè)短時(shí)間里垂直于雷達(dá)射束的旋轉(zhuǎn)的直升機(jī)旋翼葉片會(huì)產(chǎn)生短時(shí)的強(qiáng)反射，即所謂葉片閃爍。葉片閃爍揭示了直升飛機(jī)的存在，而葉片閃爍頻率與直升機(jī)類型有聯(lián)系。以這一原理為基礎(chǔ)，根據(jù)當(dāng)今技術(shù)制成的雷達(dá)設(shè)備能在直升機(jī)飛向雷達(dá)設(shè)備時(shí)發(fā)出警報(bào)和類型識(shí)別。在這方面假定對(duì)于每一單個(gè)直升機(jī)而言，旋翼的rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))在某一狹窄的限度內(nèi)變化。無任何含糊地對(duì)某種類型直升機(jī)賦予某個(gè)重復(fù)頻率是不可能的。例如，有一系列葉片閃爍的重復(fù)頻率為28赫茲，那么它可能由B105直升機(jī)產(chǎn)生，也可能由美國(guó)Bradley2B直升機(jī)產(chǎn)生?？紤]到這一點(diǎn)，為了增大類型識(shí)別的可靠性，尋找附加數(shù)據(jù)是可取的。
如圖1所示，在葉片閃爍譜中可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)附加數(shù)據(jù)。
圖1A示意性表示出B105直升機(jī)的旋翼加上與葉片閃爍相關(guān)的頻譜。譜的正值部分是由沿著撞擊雷達(dá)幅射方向旋轉(zhuǎn)的葉片引起的。最高頻率是由尖端產(chǎn)生的，它通常以230米/秒的速度旋轉(zhuǎn)。譜的負(fù)值部分是由沿相反方向運(yùn)動(dòng)的葉片引起的。該頻譜基本上是對(duì)稱的。
圖1B示性表示出美國(guó)Bradley213直升飛機(jī)上與葉片閃爍相關(guān)的頻譜。只有朝向雷達(dá)運(yùn)動(dòng)的葉片垂直于雷達(dá)射束。所以，譜基本上只有正值部分。如果旋翼旋轉(zhuǎn)穿過π/3弧度的一個(gè)角，我們則遇到圖1C中所表示的情況，這里葉片閃爍譜基本上只有負(fù)值部分。圖1指出的譜是基于直升機(jī)基本靜止不動(dòng)的假定，因此來自直升機(jī)機(jī)身的反射所產(chǎn)生的多普勒信號(hào)頻率近似于零赫茲。如果直升機(jī)以某一速度向著雷達(dá)設(shè)備的方向運(yùn)動(dòng)，整個(gè)譜將沿正方向移動(dòng)。因?yàn)橹鄙龣C(jī)的速度基本上只是葉片尖端速度的一小部分，如圖1A、B、C所示頻譜的性質(zhì)將保持不變。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的雷達(dá)設(shè)備的一個(gè)可能實(shí)施例的方框圖。利用天線裝置2和發(fā)射機(jī)1向著直升機(jī)方向發(fā)射雷達(dá)輻射。通過天線裝置2，反射信號(hào)被加到接收機(jī)3并與取自發(fā)射機(jī)的一個(gè)參考信號(hào)混合。這樣得到的外差信號(hào)在A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器4中被數(shù)字化并送到傅立葉分析裝置5，它通常是一個(gè)FFT(快速傅立葉變換)單元。處理器6檢驗(yàn)這樣得到的譜，以檢驗(yàn)是否存在葉片閃爍，檢驗(yàn)譜的形狀以及相繼葉片閃爍之間的間隔時(shí)間。這樣便可能以大的測(cè)量概率來識(shí)別直升機(jī)類型并提供給指示裝置7去顯示。
在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的雷達(dá)設(shè)備的第一個(gè)具體實(shí)施例中，由發(fā)射機(jī)1發(fā)射出波長(zhǎng)為23厘米的CW雷達(dá)輻射。假定一個(gè)通常的葉片尖端速度230米/秒，這產(chǎn)生一個(gè)頻率范圍可能是-2千赫茲至+2千赫茲的多普勒信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器4將把該信號(hào)數(shù)字化，其采樣頻率為4千赫茲，并將這一數(shù)字信號(hào)送到傅立葉分析裝置5，它是一個(gè)4點(diǎn)FFT單元。這個(gè)FFT單元有四個(gè)輸出信號(hào)，它們代表-2千赫、-1千赫、0千赫及1千赫。代表一1千赫和1千赫信號(hào)的模被送到處理器6，在這種情況下該處理器6有兩個(gè)門限電路和一個(gè)組合電路。如果這些信號(hào)中至少有一個(gè)超過了預(yù)先設(shè)定的門限，便將產(chǎn)生一個(gè)葉片閃爍檢測(cè)信號(hào)。如果兩個(gè)信號(hào)的強(qiáng)度基本相等，則認(rèn)為旋翼葉片數(shù)目為偶數(shù)。如果兩個(gè)信號(hào)交替出現(xiàn)，則認(rèn)為旋翼葉片數(shù)目為奇數(shù)。處理器6再進(jìn)一步檢查相葉片閃爍之間的間隔時(shí)間，在此之后便能以較大概率確認(rèn)直升機(jī)的類型。
上述第一具體實(shí)施例能在幾個(gè)方面進(jìn)行相當(dāng)大的改進(jìn)。一個(gè)改進(jìn)對(duì)被觀測(cè)的直升機(jī)產(chǎn)生一個(gè)距離指示。第二個(gè)改進(jìn)是減小由于l/f噪聲引起的CW雷達(dá)固有的幾乎不可避免的檢測(cè)能力損失。所接收的多普勒頻移信號(hào)必須與來自發(fā)射機(jī)1的l/f噪聲作斗爭(zhēng)，這種噪聲從任何附近物體反射后進(jìn)入接收機(jī)3。由于在上面描述的實(shí)施例中多普載頻移信號(hào)只是從發(fā)射的CW信號(hào)偏移大約1千赫茲，可以預(yù)料會(huì)有嚴(yán)重的檢測(cè)能力損失。
在第二個(gè)具體實(shí)施例中，發(fā)射機(jī)也發(fā)射波長(zhǎng)大約23厘米的CW雷達(dá)能量，然而在這種情況下提供了FM-CW(頻率調(diào)制一連續(xù)波)調(diào)制。一個(gè)鋸齒頻率調(diào)制可能是適宜的，這里以一個(gè)周期性間隔，其頻率在500微秒時(shí)間內(nèi)線性增大到2.5兆赫茲。利用這種眾所周知的方法能使靜止的目標(biāo)產(chǎn)生外差信號(hào)，其頻率取決于目標(biāo)和雷達(dá)設(shè)備的距離。傅立葉分析裝置5可以由有256個(gè)輸出的FFT單元構(gòu)成，用于將一個(gè)鋸齒頻率調(diào)制周期內(nèi)得到的外差信號(hào)分成0.2千赫、4千赫、…，512千赫共256個(gè)頻率段。這些頻率段依次對(duì)應(yīng)于0.60米、120米、…，15360米的距離。這樣，便實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)文獻(xiàn)中眾所周知的FM-CW雷達(dá)設(shè)備。如果這個(gè)雷達(dá)設(shè)備指向一架基本靜止的直升機(jī)，所產(chǎn)生的頻譜包含直升機(jī)機(jī)身引起的外差頻率，這個(gè)頻率對(duì)于每個(gè)周期是相同的，而在發(fā)生葉片閃爍期間則產(chǎn)生更復(fù)雜的頻譜。這個(gè)譜對(duì)應(yīng)于圖1所表示的譜之一，只是在這種情況下它有一個(gè)頻譜，其移動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)于機(jī)身反射引起的外差頻率。
圖3表示根據(jù)第二具體實(shí)施例的雷達(dá)設(shè)備的處理器6的方框圖。與傅立葉分析裝置5的N個(gè)輸出相連的處理器6將首先去掉靜止目標(biāo)的所有反射信號(hào)。為此目的，處理器6有N個(gè)高通濾波器8.1、…，8.N，與傅立葉分析裝置5的N個(gè)輸出端C1、…、CN相連。通過選擇濾波器的截止頻率，使得例如來自轎車或其他車輛的反射也被阻止，只有由葉片閃爍引起的譜最終提供濾波器輸出信號(hào)。這些濾波器輸出信號(hào)被送到確定模值部件9.1、…、9N。它們的輸出被送到門限電路10.1、…、10.N。通過門限(threshold)的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)于中介存儲(chǔ)器11，例如可以存儲(chǔ)每個(gè)周期里發(fā)生通過門限電路個(gè)數(shù)。在一個(gè)周期內(nèi)幾個(gè)連續(xù)的數(shù)目可能指示直升飛機(jī)的存在。
與第一實(shí)施例完全相似，帶有偶數(shù)個(gè)旋翼葉片的直升飛機(jī)將產(chǎn)生一個(gè)比較寬的頻譜，它對(duì)相繼的閃爍是相同的。帶有奇數(shù)個(gè)旋翼葉片的直升機(jī)將產(chǎn)生較窄的頻譜，而且從一次閃爍到下一次閃爍該譜發(fā)生變化，但對(duì)于偶數(shù)閃爍連續(xù)出現(xiàn)相同頻譜，對(duì)于奇數(shù)閃爍也連續(xù)出現(xiàn)相同頻譜。在上述第二具體實(shí)施例中，帶有偶數(shù)個(gè)旋翼葉片的直升機(jī)產(chǎn)生的輸出信號(hào)一般在每個(gè)周期里有連續(xù)四次通過門限。帶有奇數(shù)個(gè)旋翼葉片的直升機(jī)產(chǎn)生的輸入信號(hào)一般在每個(gè)周期里有連續(xù)二次通過門限，同時(shí)奇數(shù)和偶數(shù)閃爍頻譜一般在不同的門限電路產(chǎn)生輸出信號(hào)，例如交替出現(xiàn)在10.j、10.j+1及10.j+2、10.j+3。
中介存儲(chǔ)器由第一組合裝置12讀取，該裝置將來自一次閃爍的基本連續(xù)發(fā)生的通過門限數(shù)據(jù)組合成一組，它確定該組的頻譜寬度，并對(duì)該組確定與該組對(duì)應(yīng)的直升飛機(jī)到雷達(dá)設(shè)備的距離。根據(jù)頻譜寬度，第一組合裝置再努力去確定有關(guān)直升飛機(jī)的旋翼葉片個(gè)數(shù)的奇偶。在一個(gè)周期內(nèi)多于五個(gè)連續(xù)通過門限的組或在一個(gè)周期內(nèi)少于二個(gè)連續(xù)通過門限的組被第一組合裝置排除。如果一次在所述波長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間約為500微秒的葉片閃爍至少是基本上與鋸齒頻率調(diào)制的一個(gè)周期吻合，那么便有可能根據(jù)一次葉片閃爍確定葉片個(gè)數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。如果一次葉片閃爍部分發(fā)生在一個(gè)周期，部分發(fā)生在另一個(gè)周期，那么這種情況是不夠有利的。結(jié)果譜的加寬可能使根據(jù)這一單次葉片閃爍不可能得出結(jié)論。于是可能需要第二次測(cè)量。第一組合裝置被設(shè)計(jì)成將二個(gè)或更多個(gè)連續(xù)周期內(nèi)的通過門限數(shù)據(jù)組合成一組。
由第一組合裝置確定的組合連同系統(tǒng)時(shí)間一起被送到第二組合裝置13。這一裝置試圖收集和組合連續(xù)發(fā)生的直升飛機(jī)中葉片閃爍。為此目的，將具有相等距離和相等譜寬度的各組組合起來并確定其延遲時(shí)間。第二組合裝置提供圖形信息，其中至少包含距離、葉片閃爍頻率以及用于確定旋翼葉片個(gè)數(shù)奇偶的參數(shù)。這樣得到的圖形的可靠性和可再生性已達(dá)到如此程度，以至能在第二具體實(shí)施例基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)直升飛機(jī)搜索雷達(dá)設(shè)備。然而，對(duì)于該搜索雷達(dá)設(shè)備的一個(gè)先決條件是其天線裝置2的尺度應(yīng)對(duì)每種可能的直升飛機(jī)都能觀測(cè)至少二次連續(xù)發(fā)生的葉片閃爍。這樣，便有可能在任何時(shí)候確定旋翼葉片個(gè)數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)，并確定葉片閃爍頻率。對(duì)于天線裝置2，一種可能的選擇是每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)40圈，水平孔徑角為π/6弧度。盡管由于水平孔徑角寬使得搜索雷達(dá)設(shè)備的方位精度比較差，但方位分辨力是極好的，因?yàn)槿~片閃爍一般只能在二個(gè)周期期間可以看到。
如果以第二實(shí)施例為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)一個(gè)搜索雷達(dá)設(shè)備，那么第二組合裝置13根據(jù)連續(xù)數(shù)據(jù)組能夠估計(jì)直升飛機(jī)的方位，它可以加到圖形信息中。于是能在跟蹤儀14中處理這些圖形信息以產(chǎn)生目標(biāo)蹤跡，供指示裝置7上顯示。
跟蹤儀有減低誤報(bào)警率的優(yōu)點(diǎn)。為此目的，跟蹤儀14要求例如某種類型的直升飛機(jī)在至少連續(xù)二次天線轉(zhuǎn)動(dòng)期間在相似距離和相似方位被觀測(cè)到。然而，這使得對(duì)彈跳(pop-up)的直升機(jī)作快速檢測(cè)成為不可能。為了這一目的，第二組合裝置13裝備了一個(gè)資料庫，用戶可以從中指定三種認(rèn)為有高度威協(xié)的直升飛機(jī)類型。如果一架這樣指定的直升機(jī)被檢測(cè)到，也就是說，如果產(chǎn)生的圖形信息有類似的特征，該圖形信息便立即通過導(dǎo)線15傳送給指示裝置7。
在第二具體實(shí)施例中，由l/f噪聲造成的檢測(cè)能力損失效應(yīng)較小。例如，假定在7.5千米距離上被檢測(cè)到一架直升機(jī)，該直升機(jī)的頻譜將處在250千赫茲附近。如果搜索雷達(dá)設(shè)備是根據(jù)第一具體實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的，那么同一直升機(jī)的頻譜將在1千赫茲附近。關(guān)于l/f噪聲的貢獻(xiàn)，其結(jié)果是幾乎為50分貝的改善。
然而，在雷達(dá)設(shè)備附近的具有大雷達(dá)截面的目標(biāo)會(huì)增大噪聲水平，甚至?xí)_(dá)到使門限民路10.1、…、10.N啟動(dòng)的程度。為避免這種情況，對(duì)處理器6提供了一個(gè)常數(shù)誤報(bào)警處理器CFAR16。根據(jù)已知的與調(diào)整門限值D1、…、DN有關(guān)的方法，該處理器的目的在于使每單位時(shí)間內(nèi)通過門限數(shù)目基本上保持為常數(shù)。由于在天線裝置2轉(zhuǎn)動(dòng)過程中這樣的目標(biāo)是逐漸出現(xiàn)于天線射束中的，因此能得到有效的CFAR。
CFAR的另一實(shí)施例將門限功能和CFAR功能與第一組合裝置12結(jié)合在一起。于是門限電路10.1、…10.N和CFAR消失了。由確定模值部件9.1、…、9.N產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度將立即以二維場(chǎng)形式存儲(chǔ)于中介存儲(chǔ)器11，它的一部分示于圖4。連續(xù)的周期沿水平方向存儲(chǔ)，由確定模值部件9.1、…、9.N產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度沿垂直方向存儲(chǔ)。這個(gè)二維場(chǎng)由一個(gè)二維窗進(jìn)行掃描以發(fā)現(xiàn)直升飛機(jī)的存在，在這一舉例中，此二維窗是7個(gè)周期乘以7個(gè)信號(hào)強(qiáng)度。這里，中心區(qū)17的信號(hào)強(qiáng)度被送到門限電路并與周邊區(qū)18計(jì)算出的平均信號(hào)強(qiáng)度比較。第一組合裝置12可以設(shè)計(jì)成高速處理器，它首先用門限檢查二維場(chǎng)中出現(xiàn)的信號(hào)強(qiáng)度，接下來將單個(gè)通過門限信號(hào)組合成組，最后檢查相應(yīng)于這些組的直升飛機(jī)旋翼葉片數(shù)目是奇數(shù)或是偶數(shù)。這個(gè)CFAR的另一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是雷達(dá)設(shè)備對(duì)干擾不那么敏感，特別是對(duì)噪聲干擾不那么敏感。
雖然對(duì)第一以及第二實(shí)施例，已選用了波長(zhǎng)為23厘米的雷達(dá)輻射，但每種波長(zhǎng)都適合于這里描述的發(fā)明。長(zhǎng)波長(zhǎng)的好處在于葉片閃爍有較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間并且只分布于頻譜的一小部分上，從而對(duì)處理費(fèi)用帶來有利影響。另一方面，短波長(zhǎng)會(huì)增大旋翼葉片的雷達(dá)截面并減小天線尺度。
權(quán)利要求
1.多普勒雷達(dá)設(shè)備，由耦合于天線裝置的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)及耦合接收機(jī)的處理器組成，用于利用直升飛機(jī)旋翼葉片引起的葉片閃爍來監(jiān)測(cè)直升飛機(jī)通過確定葉片閃爍的重復(fù)頻率來識(shí)別直升飛機(jī)，其特點(diǎn)在于對(duì)該雷達(dá)設(shè)備提供了對(duì)單個(gè)葉片閃爍確定多普勒譜的手段。
2.如權(quán)利要求1中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于所裝備的發(fā)射機(jī)用于發(fā)射周期性的線性頻率調(diào)制信號(hào);接收機(jī)裝備有混頻裝置，用于從代表發(fā)射信號(hào)的信號(hào)和所接收的雷達(dá)反射信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)外差信號(hào);處理裝置裝備有傅立葉分析裝置，用于將源于連續(xù)周期信號(hào)的外差信號(hào)變換成連續(xù)譜，這里每個(gè)譜由N個(gè)復(fù)數(shù)值(N＝2，3，4，…)表示。
3.如權(quán)利要求2中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)于連續(xù)的周期，將N個(gè)復(fù)數(shù)值加到N個(gè)高通濾波器，后接N個(gè)確定模值部件;N個(gè)門限電路連到N個(gè)確定模值部件輸出端;通過門限數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于中介存儲(chǔ)器供進(jìn)一步。
4.如權(quán)利要求3中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于向處理器提供了一處常數(shù)誤報(bào)警率裝置，用于調(diào)整與門限電路相連系的門限值，從而使單位時(shí)間內(nèi)通過門限數(shù)目基本上為常數(shù)。
5.如權(quán)利要求3或4中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)處理器提供了第一組合裝置，用于根據(jù)存儲(chǔ)于中介存儲(chǔ)器內(nèi)的通過門限數(shù)據(jù)確定相應(yīng)于單次葉片閃爍的通過門限組，還提供了一個(gè)裝置用于確定對(duì)應(yīng)于這些組的直升飛機(jī)的距離以及確定這些直升機(jī)的葉片數(shù)目是奇數(shù)或是偶數(shù)。
6.如權(quán)利要求2中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)于連續(xù)的各周期，將N個(gè)復(fù)數(shù)值送到N個(gè)高通濾波器，濾波器后接N個(gè)確定模值部件，這些部件的輸出值存儲(chǔ)于寬度為N的存儲(chǔ)器場(chǎng)供進(jìn)一步處理。
7.如權(quán)利要求6中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)處理器提供了對(duì)存儲(chǔ)器場(chǎng)操作的確定門限值裝置，用于按滑動(dòng)窗法得到常數(shù)誤報(bào)警率，對(duì)存儲(chǔ)器場(chǎng)操作的門限裝置;用于確定與單次葉片閃爍對(duì)應(yīng)的通過門限組的組合裝置;以及用于確定與這些組對(duì)應(yīng)的直升機(jī)距離和確定這些直升機(jī)葉片數(shù)目是奇數(shù)或是偶數(shù)的裝置。
8.如權(quán)利要求5或7中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于由一架直升機(jī)對(duì)應(yīng)組的一個(gè)頻譜內(nèi)的位置確定該直升機(jī)的距離，由該組的寬度確定棒旋翼的結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8中的多普載雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)處理器提供了第二組合裝置，用于根據(jù)至少是基本對(duì)應(yīng)的頻譜特征將相繼各組組合，以得到葉片閃爍頻率。
10.如權(quán)利要求9中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于安裝的天線裝置用于繞著基本垂直的搜索軸轉(zhuǎn)動(dòng)并向處理器提供方位角信息。
11.如權(quán)利要求10中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于對(duì)第二組合裝置提供了一個(gè)方位估計(jì)裝置，用于在天線裝置的已知天線射束寬度基礎(chǔ)上確定與具有基本對(duì)應(yīng)的頻譜特征的相繼組相關(guān)聯(lián)的直升飛機(jī)的方位角。
12.如權(quán)利要求11中的多普勒雷達(dá)設(shè)備，其特點(diǎn)在于處理器還包括跟蹤裝置，用于將第二組合裝置在天線裝置至少旋轉(zhuǎn)兩周期間得到的輸出信號(hào)組合起來，用以得到指示裝置所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中至少包括距離、方位及被檢測(cè)到的直升飛機(jī)的類型信息。
13.如權(quán)利要求12中的雷達(dá)裝置，其特點(diǎn)在于對(duì)第二組合裝置提供了一個(gè)裝置，如果具有基本對(duì)應(yīng)的頻譜特征的相繼組之間的時(shí)間延遲滿足給定數(shù)據(jù)，該裝置便產(chǎn)生指示裝置所需的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明是利用具有發(fā)射機(jī)(1)、天線裝置(2)及接收機(jī)(3)的FM—CW雷達(dá)設(shè)備觀測(cè)與識(shí)別直升飛機(jī)的設(shè)備。由旋翼葉片引起的葉片閃爍被A/D轉(zhuǎn)換器(4)數(shù)字化并由傅立葉分析裝置(5)處理器(6)處理，以確定直升飛機(jī)到雷達(dá)裝置的距離及旋翼對(duì)稱性特征。這些對(duì)稱性特征與葉片閃爍頻率一起產(chǎn)生一個(gè)基本明確的直升飛機(jī)類型指示。
文檔編號(hào)G01S13/34GK1072267SQ9211165
公開日1993年5月19日 申請(qǐng)日期1992年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月16日
發(fā)明者理查德·埃居阿得斯·瑪麗·杰拉德·拉·格蘭格, 威廉·安德里斯·霍爾 申請(qǐng)人:荷蘭塞納拉帕拉塔公司