本實用新型涉及船用雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多模船用導(dǎo)航雷達(dá)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，船用導(dǎo)航雷達(dá)大多仍舊是以磁控管作為發(fā)射源的非相參脈沖雷達(dá)，具有作用距離遠(yuǎn)，性價比高的突出優(yōu)點。但是，磁控管脈沖雷達(dá)在實際使用中存在以下缺陷：

(1)存在近距離盲區(qū)。由于收發(fā)共用天線，分時進(jìn)行，為了保護(hù)接收機(jī)不被大功率發(fā)射信號擊穿，在發(fā)射脈沖期間會關(guān)閉接收通道，從而存在最小作用距離，無法探測該距離內(nèi)的任何目標(biāo)。而近距離的目標(biāo)探測在船舶安全航行中，比如出入港口，顯得極為重要。

(2)距離分辨率較差。由雷達(dá)理論，距離分辨率取決與信號帶寬，寬帶要求磁控管的調(diào)制脈沖很窄，這受到磁控管特性的限制，一般脈沖雷達(dá)無法提供很好的目標(biāo)分辨率。

(3)磁控管壽命有限。磁控管屬于耗材，有一定的使用時間限制，發(fā)射功率下降會影響目標(biāo)探測。而雷達(dá)是船上核心的導(dǎo)航設(shè)備，因此一旦磁控管故障或失效，會帶來很大的安全隱患。

近幾年來，也出現(xiàn)了一些新體制的相參固態(tài)雷達(dá)，比如調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)，其以或半導(dǎo)體放大器作為發(fā)射源，收發(fā)天線分離，而且信號帶寬更寬，具有成本低、無盲區(qū)、高分辨率、無損耗件的優(yōu)勢，但也存在以下缺陷：

(1)作用距離短。由于發(fā)射功率很低，所用距離相對較近。

(2)不能接收雷達(dá)信號應(yīng)答器(SART)信號，使得其不能滿足IMO雷達(dá)的規(guī)范。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種多模船用導(dǎo)航雷達(dá)，以磁控管脈沖雷達(dá)為主，F(xiàn)MCW固態(tài)雷達(dá)為輔，優(yōu)勢互補(bǔ)，作用距離遠(yuǎn)，近距離性能佳。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：包括顯示器、鼠鍵、多模雷達(dá)信號處理主機(jī)、磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭以及FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭；所述磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭通過電纜與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接，所述FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭通過以太網(wǎng)與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接；所述顯示器和軌跡球鼠鍵操控臺分別與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接。

優(yōu)選地，所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)通過以太網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)遙控與數(shù)據(jù)采集接口連接。

優(yōu)選地，所述FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭為1-4個。

優(yōu)選地，一個磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭裝在桅桿下，另外二個FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭裝在船尾兩端。

本實用新型的有益效果是：相對于現(xiàn)有技術(shù)，本裝置具有以下優(yōu)點：(1)以磁控管脈沖雷達(dá)為主，F(xiàn)MCW固態(tài)雷達(dá)為輔，優(yōu)勢互補(bǔ)。作用距離遠(yuǎn)，近距離性能好，保持了單一模式的優(yōu)點。

(2)系統(tǒng)可以配置多個FMCW雷達(dá)傳感頭，可以空間多點布防，做到探測無死角。

(3)一個顯示器顯示，可以做到多畫面成像，多信息融合處理，極大地提高了雷達(dá)探測性能以及目標(biāo)跟蹤TT功能。

(4)多傳感頭冗余配置，極大地提高了設(shè)備的可靠性。

(5)設(shè)備性價比高，與傳統(tǒng)雷達(dá)相比，不增加太多成本，卻大大提高了系統(tǒng)性能。

(6)模塊化可組合，允許單模式運(yùn)行。

(7)支持以太網(wǎng)控制與數(shù)據(jù)采集，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式。如圖1所示，一種多模船用導(dǎo)航雷達(dá)，包括顯示器、鼠鍵、多模雷達(dá)信號處理主機(jī)、磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭以及FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭；所述磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭通過電纜與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接，所述FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭通過以太網(wǎng)與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接；所述顯示器和鼠鍵分別與所述多模雷達(dá)信號處理主機(jī)信號連接。

工作原理

(1)磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭

所述磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭由收發(fā)天線，伺服電機(jī)，收發(fā)開關(guān)，磁控管發(fā)射器，接收與放大裝置，中頻放大電路組成；

所述磁控管發(fā)射器用于發(fā)出高能量微波信號；

所述高能量微波信號經(jīng)所述收發(fā)開關(guān)送至所述收發(fā)天線，向空間輻射高能量微波信號；

所述高能量微波信號經(jīng)目標(biāo)反射的微波信號，被所述天線接收，經(jīng)過所述收發(fā)開關(guān)進(jìn)入所述接收電路，變頻轉(zhuǎn)換為中頻信號；

所述中頻信號經(jīng)過所述中頻放大電路，將模擬信號送達(dá)多模雷達(dá)信號處理主機(jī)中；

(2)FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭

所述FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭由發(fā)射天線，接收天線，伺服電機(jī)，功放裝置，F(xiàn)MCW調(diào)制信號，接收與放大裝置，數(shù)字量化裝置，F(xiàn)MCW雷達(dá)數(shù)字信號處理單元，中頻放大電路組成；

所述FMCW雷達(dá)數(shù)字信號處理單元用于配置產(chǎn)生FMCW調(diào)制信號；

所述FMCW調(diào)制信號經(jīng)過發(fā)射信號功率放大器驅(qū)動后傳遞給發(fā)射天線，向空間輻射微波信號；

所述微波信號經(jīng)目標(biāo)反射后，同時被接收天線接收，與發(fā)射的信號在接收電路里變頻轉(zhuǎn)換為中頻信號；

所述中頻信號在所述中頻放大電路進(jìn)行放大，將模擬信號通過中頻數(shù)字化電路量化為數(shù)字信號并傳送到FMCW雷達(dá)數(shù)字信號處理單元中；所述伺服電機(jī)用于帶動天線轉(zhuǎn)動，形成四周的雷達(dá)全景圖。

(3)多模雷達(dá)信號處理主機(jī)

多模雷達(dá)信號處理主機(jī)是多模船用導(dǎo)航雷達(dá)的核心，其功能有生成顯示數(shù)據(jù)送給顯示器，管理鼠鍵操控單元，輸入輸出雷達(dá)所需要的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，最重要是接收磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭的信號和FMCW固態(tài)雷達(dá)的信號，并對不同模式的雷達(dá)接收信號進(jìn)行信息融合與組合顯示。

組合的顯示方式有：

(a)單模式單窗口顯示，包括磁控管脈沖和FMCW固態(tài)兩種方式。

(b)自動切換顯示，按照不同的量程或其它設(shè)置規(guī)則，自動在各個傳感頭之間切換，單窗口顯示其回波圖像。

(c)多模式顯示，多畫面同時顯示多個傳感頭的回波圖像，提供一個主窗口，多個輔助窗口。

(d)融合顯示模式，單窗口顯示多模融合后的回波圖像。

由于不同傳感頭的安裝位置不同，多模雷達(dá)信號處理主機(jī)需要修正各傳感頭和參考為位置的偏移。一個磁控管脈沖雷達(dá)傳感頭裝在桅桿下，另外二個FMCW固態(tài)雷達(dá)傳感頭裝在船尾兩端。安裝本多模船用導(dǎo)航雷達(dá)，可以有效克服由于船體較大帶來的探測死角盲區(qū)。在雷達(dá)顯示屏幕上，要消除由于傳感頭天線位置不同帶來的視覺參考。

另外，船舶設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化、綜合化、智能化，是一個趨勢，多模雷達(dá)信號處理主機(jī)提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)遙控和雷達(dá)信號數(shù)據(jù)采集功能，適合于遠(yuǎn)程監(jiān)控的場合，比如VTS。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。