直升机载毫米波防撞系统技术研究

论文摘要

直升机固有的气动特性和优异的飞行机动性,使其应用领域不断得以拓展。但由于直升机经常要在低空复杂环境中执行任务,因而其事故率也远高于固定翼飞机。在引起直升机事故的各种障碍物中,电力线是最危险的,因其体积小,在很多情况下根本就无法用肉眼发现。毫米波直升机防撞系统,主要是探测位于直升机前方空域并对飞行造成威胁的目标,并向飞行员提供告警,进而为直升机低空安全飞行提供保障。虽然近年来直升机防撞技术研究已经取得了一定的进展,但直到目前为止,我国在直升机载障碍物探测和告警设备研制领域基本还是空白。论文深入研究了毫米波防撞系统的工作机理和设计要点,对雷达涉及到的关键技术(如天线、伺服、电力线检测算法)进行了研究和分析,提出雷达设计方案,分析表明该方案满足直升机防撞需求。本文的研究对于我国发展此类设备具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究背景概况
• 1.2 国内外发展动态
• 1.2.1 国外技术发展动态
• 1.2.2 国内技术发展动态
• 1.3 本文研究的内容
• 1.4 本章小结
• 2 直升机毫米波防撞系统的基础理论
• 2.1 引言
• 2.2 系统工作机理及设计要点
• 2.2.1 角度和距离分辨率
• 2.2.2 大扫描空域
• 2.2.3 高数据更新率
• 2.2.4 小目标检测能力
• 2.2.5 高效人机界面设计
• 2.3 关键技术提炼
• 2.3.1 高增益、超低旁瓣天线
• 2.3.2 高智能化天线扫描
• 2.3.3 高平均功率、高可靠性发射机
• 2.3.4 高灵敏度、大动态接收机
• 2.3.5 先进的小目标检测及显示算法
• 2.4 本章小结
• 3 直升机毫米波防撞系统方案确定
• 3.1 系统任务与特点
• 3.2 系统需求分析和确定方案要点
• 3.2.1 系统需求分析
• 3.2.2 系统设计方案要点
• 3.3 本章小结
• 4 直升机毫米波防撞系统设计与实现
• 4.1 系统组成及工作原理
• 4.2 系统主要指标分配
• 4.2.1 天线设计
• 4.2.2 馈线设计
• 4.2.3 伺服系统设计
• 4.2.4 发射模块设计
• 4.2.5 接收模块设计
• 4.2.6 处理模块设计
• 4.2.7 电源设计
• 4.2.8 显控设备设计
• 4.3 系统主要指标计算
• 4.3.1 系统威力计算
• 4.3.2 波束覆盖内的有效距离范围分析
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献