田之俊，吴海洲

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081)



一种实现“太空篱笆”系统接收波束形成的方法

田之俊，吴海洲

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081)

摘要：日益增长的空间碎片数量对航天器构成了严重威胁，电磁篱笆系统应运而生，尤以美国的“太空篱笆”系统为代表。在分析“太空篱笆”系统体制的基础上，提出了光纤分布式全数字同时多波束形成方法。详细分析了“太空篱笆”系统接收数字波束形成过程中的关键点，对波束形成架构中各级模块的实现进行了简要介绍，对形成的波束方向图进行了仿真验证，为国内电磁篱笆系统的开发提供参考依据。

关键词：“太空篱笆”；光纤；全数字；多波束形成

0引言

空间碎片是指人类航天活动遗弃在空间的废弃物，是空间环境的主要污染源。根据美国空间监视网络观测，截止2011年7月空间碎片总数已经超过4 000万个，总质量已达3 000 000 kg。主要分布在2 000 km以下的低轨道区，占总数的80%，它们对近地空间的航天器构成严重威胁[1,2]。

电磁篱笆，即一种空间目标监视雷达，采用相控阵天线以电子方式控制波束方向，并同时搜索和测量不同方向的多个波束，在空间形成一道拦截屏，对空间碎片进行发现、探测和跟踪编目。现有的电磁篱笆系统以美国的NAVSPASUR系统为代表，目前已经使用近60年，正在考虑进行升级，升级后称为“太空篱笆”系统，预计2020年正式运行[3]。由于系统规模庞大，其超大容量数据传输、规模可调全数字波束形成为系统设计的关键点，也是实现的难点。……