我们提出了一种雷达网络解决方案,该解决方案由低成本、小尺寸的双通道接收器组成,可部署在无人机上,并在现有合作或非合作单基地凝视雷达的覆盖范围内运行。所提出的接收器利用双通道设计,因此使用参考通道和监视通道进行连贯操作,而无需网络节点之间共享同步参考信号,这是传统多基地雷达网络解决方案的主要限制之一。这降低了接收器与发射器保持时间和频率同步的要求,这不仅简化了系统设计考虑,而且还能够利用机会性和非合作性传输源。
使用分阶段的阵列雷达用于空间情境意识提供了电子束转向和数字束形成的优势,从而可以在不同任务之间快速切换,例如形成搜索围栏和目标跟踪。通过德国实验空间监视和跟踪雷达盖斯特拉(Gestra),最近在弗劳恩霍夫(Fraunhofer)高频物理学和雷达技术研究所(Fhr)建造了一个系统。诸如Gestra之类的分阶段阵列雷达,由单独的接收器和发射器组成,可以启用准单位静态和偏爱操作模式。这种方法固有地提供了将Gestra扩展到多个,合作转移和接收单位网络的可能性。这样的系统会带来各种各样的机会,以提高空间监视的性能,同时鉴于信号处理和操作模式,也增加了方法论挑战。我们讨论了我们最近和正在进行的有关梯级雷达网络的调查,以进行太空监视,并根据Gestra报告即将实现此类系统的实现。
我们介绍了 LeoLabs 的全球相控阵雷达网络。LeoLabs 的网络由四个运行中的雷达站组成,两个超高频雷达站和两个 S 波段雷达站,还有一个正在建设中的 S 波段雷达站。我们展示了雷达网络性能的定量分析,包括网络和组件级性能指标。与独立数据集的比较证明了仪器的准确性和精确度,而雷达站之间的比较证明了 LeoLabs 测量的自洽性和 LeoLabs 轨道状态矢量估计的精确度。我们还展示了模拟网络在编目和跟踪以前未编目的驻留空间物体方面的性能。我们展示了除了跟踪 LEO 中的 RSO 之外,网络如何用于各种任务。我们提供了网络在发射和早期轨道阶段操作期间的性能特征。最后,我们表明 LeoLabs 的雷达能够探测地球静止轨道 (GEO) 上的物体。这证明相控阵雷达是跟踪地球静止轨道物体的可行技术。