一种高速临近空间飞行器的探测方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110031801A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910406491.2(22)申请日2019.05.16(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学(72)发明人周晨王翔赵正予(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人严彦(51)Int.Cl.G01S5/06(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种高速临近空间飞行器的探测方法及系统(57)摘要本发明提供了一种高速临近空间飞行器的探测方法及系统，将飞行器自身产生的等离子体鞘套中发生的物理过程产生的信号用于对飞行器的探测，包括获取针对所述高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波；根据所述等离子体辐射的电磁波所携带的电磁特征，获取所述高速临近空间飞行器的飞行特征，其中，所述电磁特征包括：频率、时延以及多普勒信息中的一种或组合；所述飞行特征包括：距离、方位角、高度角、速度中的一种或组合。应用本发明技术方案，可以实现临近空间飞行器的有效探测。CN110031801ACN110031801A权利要求书1/2页1.一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：将飞行器自身产生的等离子体鞘套中发生的物理过程产生的信号用于对飞行器的探测，实现过程包括以下步骤，1)获取针对高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波；2)根据所述等离子体辐射的电磁波所携带的电磁特征，获取所述高速临近空间飞行器的飞行特征，其中，所述电磁特征包括频率、时延以及多普勒信息中的一种或组合；所述飞行特征包括距离、方位角、高度角、速度中的一种或组合。2.根据权利要求1所述的一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：所述步骤1)包括以下步骤，11)在接收机的带宽范围内接收电磁波信号，且所述高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波的频率范围位于所接收机的工作带宽范围内；12)根据所述等离子体辐射的电磁波的强度特征，从所述电磁波信号中分离出所述高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波。3.根据权利要求1所述的一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：所述步骤2)利用三个接收天线的相位差进行飞行器的定位，，包括以下步骤，A21)测量所述等离子体辐射的电磁波到达各个接收天线的相位，进而获取各个接收天线之间的目标相位差；A22)根据所述等离子体辐射的电磁波的波长与所述等离子体辐射的电磁波的相位差的积，计算各个接收天线到飞行器的距离；A23)根据各个接收天线到飞行器的距离，利用空间几何坐标法获取飞行器的空间坐标；根据飞行器的空间坐标求解飞行器相对于设定坐标点的高度角、方位角以及斜距。4.根据权利要求1所述的一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：所述步骤2)利用三个接收天线的时间差进行飞行器的定位，包括以下步骤，B21)测量所述等离子体辐射的电磁波到达各个接收天线的时刻，进而获取各个接收天线之间的时差；B22)根据所述各个接收天线之间的时差、以及各个接收天线之间的距离，计算各个接收天线到飞行器的距离；B23)根据各个接收天线到飞行器的距离，计算飞行器相对于设定坐标点的高度角、方位角以及斜距。5.根据权利要求1所述的一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：所述步骤2)利用五个接收天线构成的十字干涉阵列进行飞行器的定位。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种高速临近空间飞行器的探测方法，其特征在于：预先设置雷达接收机实现如下，在预设的条件下，计算高速临近空间飞行器产生的等离子体辐射的强度；计算等离子辐射的信号衰减；根据高速临近空间飞行器产生的等离子体辐射的强度以及等离子体辐射信号的传播距离，设置雷达接收机。7.一种高速临近空间飞行器的探测系统，其特征在于：用于执行如权利要求1至6所述高速临近空间飞行器的探测方法。8.根据权利要求7所述高速临近空间飞行器的探测系统，其特征在于：包括接收机和判2CN110031801A权利要求书2/2页别中心，其中，所述接收机，用于使用接收天线，获取针对所述高速临近空间飞行器的等离子体辐射的电磁波；所述判别中心，用于根据所述等离子体辐射的电磁波所携带的电磁特征，获取所述高速临近空间飞行器的飞行特征，其中，所述电磁特征包括频率、时延以及多普勒信息中的一种或组合；所述飞行特征包括方位角、高度角、速度中的一种或组合。9.根据权利要求8所述的高速临近空间飞行器的探测系统，其特征在于，所述接收机的数量为至少三个。10.根据权利要求9所述的高速临近空间飞行器的探测系统，其特征在于，所述接收机包括：地基接收机、空基接收机、海基接收机以及天基接收机中的一种或组合。3CN110031801A说明书1/9页一种高