基于跟踪精轨卫星的雷达角度标校方法研究

基于中大型雷达设备可以方便地跟踪中低轨空间目标的特点,提出了通过跟踪精轨卫星标校雷达设备的原理和方法,分析了该方法相比传统雷达角度标校方法的优点,给出了方位/俯仰型雷达天线利用跟踪精轨卫星进行角度标校的误差修正模型、数据采集方法、标校参数的最小二乘拟合算法,并结合某雷达的实际标校结果,验证了该标校方法在实际工程中的可行...     

基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3”和9”,随机残差分别为40”和45”,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

基于坐标旋转的天线系统标校技术

现有的标校数学公式只适用于AE座架天线,为实现复杂座架形式天线的标校问题,提出了一种基于坐标旋转的天线系统标校方法。根据特定座架天线的轴系旋转顺序,采用坐标旋转方法推导出包含系统误差的天线指向标校计算公式。把该式作为数学模型,将多组已确定的地理指向角和基座姿态角以及与之对应的座架转角作为样本数据,采用最小二乘法标定出天线静态误差。该方法已经应用在船载卫通AEC座架天线标校,经系统标校修正后的天线指向精度得到了很大提高。     

TT＆C站的距离零值标校及其误差分析

本文对采用上行调频、下行调相、多侧音测距体制的TT＆C站的距离零值标校方法、标校设备进行了讨论,并对标校误差进行了分析。     

天线测量中光学经纬仪的正确使用方法

在大型天线安装测量及伺服运动精度测量中,测量系统的精度是影响天线精度的决定性因素,而测量系统的精度取决于诸多因素。本文给出了经纬仪的指标差、视准轴误差、水平轴倾斜误差及垂直轴倾斜误差的计算公式和测定方法以及置中误差的测定方法。     

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。     

一种用于中继卫星SMA系统在轨标校的新方法

天基测控是国际测控领域未来发展的重要方向,而跟踪与数据中继卫星系统是天基测控的典型代表。近年来,随着中低轨卫星用户数目的显著增加,中国新一代的中继卫星系统将提供SMA服务,用于完成多个用户星的测控数传任务。为了实现良好的波束形成,必须对SMA相控阵天线进行在轨标校。目前已有的星载相控阵天线标校方法中,REV法不需要增加额外设备、实用性较强,获得了更广泛的研究,但其只适合在时间与硬件资源较宽松的条件下应用。为了提高SMA系统的使用效率,节省标校时间,提出了一种新的基于正交四相旋转的标校方法,该方法通过对接收信号的功率方程进行降维反演,能在保精度的前提下快速完成中继卫星SMA系统的在轨动态标校,标校时间远小于REV法,因此更有利于在工程实践中应用。     

航天测量船无线电测量设备方位零位标校新方法

分析了传统航天测量船无线电测量设备方位零位标校方法的优缺点，提出了一种不需大地测量的新标校方法，推导了计算公式，并对标校精度进行了系统分析。标校结果显示，该方法与传统方法相比，标校误差在3″以内，完全满足标校精度要求，且周期短、协调量小，可节省大量的经费。本标校方法可以进一步扩展到其它项目的标定。     

平面MIMO阵列成像系统校准方法研究

雷达系统标校是采取措施减小或消除系统误差,平面多输入多输出阵列成像系统为了能够重建得到高质量的全息图像,需要对各个通道对的响应不一致性以及测量的相位进行校准。文中分析了系统误差来源及主要影响,通过仿真给出了参考反射物(平板)倾斜、放置误差及馈线长度误差等对系统标校方法的影响,仿真分析结果可供工程技术人员参考。     

X-Y型天线座的标校方法

在中小口径天线过顶跟踪系统中,通常选择X-Y型天线座。由于采用程序引导跟踪,天线座的指向精度误差直接影响到天线对卫星的捕获与跟踪。首先对各部分误差进行数学描述,建立误差计算模型,然后提出标定各种误差数值的方法、步骤,标校所用仪器,减小误差应采取的措施。实际验证表明这些标校方法可行、有效。     

阵列天线因随机振动引起的测向误差分析及校准

针对阵列天线受舰船甲板低频机械随机振动引发振子位移变化导致的测向误差问题,建立了天线振子随机振动误差模型,仿真分析了天线阵列3个轴向随机振动模式对测角接收信号的影响,提出了一种基于多个接收机在不同位置同时测量的测角误差校正方法.该方法采用最小二乘法得到多个误差校准矢量,通过调用天线波束指向扇区内校准矢量的方法进行误差补偿,解决了低频随机振动模式下阵列天线测角误差的校准问题.该方法已应用到舰载微波着舰引导系统数据解算中.     

Analysis and improvement of tipping calibration for ground-basedmicrowave radiometers

The tipping-curve calibration method has been an important calibration technique for ground-based microwave radiometers that measure atmospheric emission at low optical depth. The method calibrates a radiometer system using data taken by the radiometer at two or more viewing angles in the atmosphere. In this method, the relationship between atmospheric opacity and viewing angle is used as a constraint for deriving the system calibration response. Because this method couples the system with radiative transfer theory and atmospheric conditions, evaluations of its performance have been difficult. In this paper, first a data-simulation approach is taken to isolate and analyze those influential factors in the calibration process and effective techniques are developed to reduce calibration uncertainties. Then, these techniques are applied to experimental data. The influential factors include radiometer antenna beam width, radiometer pointing error, mean radiating temperature error, and horizontal inhomogeneity in the atmosphere, as well as some other factors of minor importance. It is demonstrated that calibration uncertainties from these error sources can be large and unacceptable. Fortunately, it was found that by using the techniques reported, the calibration uncertainties can be largely reduced or avoided. With the suggested corrections, the tipping calibration method can provide absolute accuracy of about or better than 0.5 K     

三轴卫星天线降低能耗研究

针对三轴遥感卫星天线用户任务逐渐增多,消耗的能源越来越多的现状,简要介绍了天线控制系统的功能和组成。以功耗测试数据为依据,分析了三轴遥感卫星天线的能耗情况,从缩短天线闭环等待时间、第三轴下电抱闸等方面讨论了降低功耗策略和措施,并提出一种智能化力矩偏置控制的设计,通过智能力偏设置电路去除力矩偏置值,有效控制和降低设备的能耗。     

某型地基相控阵天线指向系统性误差分析

相控阵天线的指向精度决定着雷达系统对目标的探测精度,甚至会影响跟踪、截获目标的成败。以一种地基相控阵天线为例,详细分析了机电混合扫描天线的指向系统性误差来源：1)热形变导致的单元间距误差,2)空气折射,3)伺服机械转动误差,4)天线内部温度场变化等。从理论上分析了上述因素对天线指向精度的影响,并提出了完整的远场误差校准方法和误差修正流程。试验结果表明,误差来源分析准确,所提出的校准方法可以明显改善天线指向精度,从而提高雷达系统跟踪精度和威力,对于地基乃至移动平台相控阵天线的设计与应用具有重要的参考价值。     

用冷空作为定标基准测天线增益

本文介绍用天线指向冷空时的天线噪声温度T_(AN)作为定标基准,并以射电源为信标,测量天线剩余噪声温度T_(as)的基本原理和方法。与用冷、热负载为定标基准测量T_(as)相比,两者测量结果基本吻合;但该方法具有测量方法简便和测量设备简单等优点。T_(as)的测量误差约为±3％。天线增益测量精度可保持在±0.3dB左右。     

Absolute radiometric calibration of the CCRS SAR

Determining the radar scattering coefficients from SAR (synthetic aperture radar) image data requires absolute radiometric calibration of the SAR system. The authors describe an internal calibration methodology for the airborne Canada Centre for Remote Sensing (CCRS) SAR system, based on radar theory, a detailed model of the radar system, and measurements of system parameters. The methodology is verified by analyzing external calibration data acquired over a six-month period in 1988 by the C-band radar using HH polarization. The results indicate that the overall error is ±0.8 dB (1σ) for incidence angles ±20° from antenna boresight. The dominant error contributions are due to the antenna radome and uncertainties in the elevation angle relative to the antenna boresight     

幅相校准在机载有源相控阵雷达中的应用

对于机载有源相控阵雷达,天线低副瓣是最基本也是最重要的指标要求之一。有效、实时的幅度和相位校准是保证天线低副瓣指标的主要保证措施。文中详细描述了在有源相控阵天线系统中存在的幅相误差原理,给出了对幅度和相位进行实时校准的算法,同时也给出了校准剩余误差的验证方法,并通过软件流程框图给出了实时校准的流程,最后,通过在真实雷达中的实验结果验证了该方法的可行性和正确性。     

偏馈法距离校零误差校正

针对偏馈法距离校零产生的误差,提出一种几何校正方法。与传统的零值分离方法不同,该方法基于距离测量原理,用几何法分解对塔校零和偏馈校零的信号路径,并计算对塔校零的距离零值,然后采用参数传递的方式代入到偏馈校零的表达式中导出数学模型,使两种校零方法的距离零值完全等效,从机理上消除了偏馈法的零值误差。同时,考虑近场时延误差和漏射误差,可确定校零天线的最佳安装位置。试验结果表明,校正后的偏馈校零与对塔校零相比,距离零值的误差小于1 m。由于计算模型简单易用,该几何校正方法对当前无塔标校的应用具有一定参考价值。     

一种新的综合孔径辐射计误差校正方法

综合孔径辐射计误差会严重影响系统的性能。文中提出了一种新的接收机误差校正方法。该方法包括一个校正矩阵和一种自动校正通道频率响应变化的方法。校正矩阵通过测量系统天线范围内的冲击响应得到。除了基线消条纹误差,该校正矩阵可以在图像重建过程中校正其他的接收机误差。自动校正方法则可以校正通道幅度和相位的时变误差。该方法能简化校正的步骤,减小了校正系统引入的额外误差。仿真结果表明,该校正方法能很好地改善综合孔径辐射计的成像质量。