基于参数估计的动平台雷达等效轴系参数准实时标定方法

针对基于动平台的外测设备状态易发生变化与在轨卫星跟踪时对测量精度要求高的矛盾,在标定光电偏差与重力下垂参数的基础上,通过对跟踪在轨星的外测数据处理,利用基于嵌入协作策略的参数估计方法实现了船载外测设备等效轴系参数的标定。实际应用检验表明,该方法可实现经外测设备参数的快速标定,经校飞评估使用新标定的等效轴系参数后船载外测设备测角数据精度均优于40″。经分析验证,该方法不受初始轴系参数、惯导零值标定误差、光电偏差标定误差和定向灵敏度误差等外界因素的影响,可推广至各类动态平台雷达的参数标定。     

船载雷达轴系误差修正参数的标定

船载某C频段统一测控系统（UCB）因为光轴变化,使得坞内标定的角度零值、光机偏差等轴系误差修正参数不能准确校正设备的光轴指向偏差,而以光轴为基准放球标定的光电偏差修正参数无法使用。针对这个难题,在深入分析雷达轴系误差修正原理及参数标定方法的基础上,提出了基于测星数据动态标定雷达轴系误差参数、基于脉冲雷达电轴推算UCB光电偏差参数的替代方法,给出了相关数学模型,并利用实测数据进行了验算分析。试验结果表明,替代方法标定的参数准确合理,误差修正精度高,有效提升了数据处理精度。     

大型跟踪测量雷达的卫星标定方法研究

卫星标定是跟踪测量雷达保证测量精度的重要手段。首先阐述了大型跟踪测量雷达误差的标定方法,然后详细介绍了卫星标定的优点及原理和方法。结合某试验雷达的工作模式和特点,给出了符合该雷达的卫星标定方法和误差模型,并对标定效果进行了仿真验证。结果表明,对于大型跟踪测量雷达,利用卫星标定的方法进行误差标定合理有效,且可行性好,避免了常规标定方法所涉及的大量的人工参与,比常规标定方法方便、快捷,为今后跟踪测量雷达的误差标定提供了一定的参考,具有广阔的工程应用前景。     

基于奇异值分解的光电跟踪系统标定方法

针对地面光电跟踪系统的误差定位进行了理论分析,确定影响其目标定位精度的误差因素主要是垂直度误差、零位误差、基座安装误差等,给出了光电跟踪系统的标定流程。利用标定过程中坐标变换的顺序特性,通过奇异值分解原理给出了坐标变换的变换矩阵,包括平移矩阵、旋转矩阵及其欧拉角;同时通过标定流程的迭代,确定了固定俯仰偏移角度的大小。最后通过试验验证了此标定流程的准确性。     

运动估计误差对同时极化测量影响和分析

同时全极化雷达是面向空中运动目标动态散射矩阵测量的一种全极化雷达，针对同时全极化雷达系统特点，对同时全极化雷达系统中匹配滤波器引入的误差进行了分析，并仿照分时全极化雷达系统模型的发射和接收失真矩阵模型，给出了匹配滤波器引入的失真矩阵及各矩阵元素的物理意义。分析了目标运动估计对目标动态散射矩阵测量的影响机理，提出了运动估计误差矩阵，利用该矩阵对同时全极化雷达测量影响进行了定量仿真分析，从而为同时全极化雷达系统运动估计方法的性能要求提供理论依据。     

一种用于高精确度双框架伺服系统的标定方法

为实现对空间动态目标的稳定跟踪，介绍了一种高精确度双框架结构伺服系统，通过标定提高了其指向精确度。利用旋转变压器作为角度位置传感器，通过激光测距机和相机实现远场目标的稳定跟踪。利用高精确度单轴转台、激光测距机和平面反射镜对伺服系统双框架指向精确度进行标定实验测量。针对伺服系统几何误差，对获得的采样数据进行分段直线拟合，并写入控制程序。对测量数据进行分段检索定位，通过拟合直线参数对数据进行修正。实验结果表明，标定后的双框架伺服系统指向精确度优于16"，可有效提高伺服系统指向精确度。     

一种提高光电跟踪设备捕获概率的搜索方法

大型光电跟踪设备跟踪测量精度高、惯量大、视场小,不具备大空域搜索目标能力,一般依靠雷达等设备提供的引导信息发现捕获目标,当目标引导误差超出光电设备视场后,光电跟踪设备难于发现目标。提出了一种在引导信息基础上的小空域快速螺旋搜索方法,通过系统建模仿真和外场试验验证,此方法适用于在目标引导信息误差超出视场情况下,快速搜索发现目标。在引导误差不超出两倍视场情况下,此方法可使捕获目标概率从20%左右提高到70%左右。此方法搜索过程中转台运动平稳,可根据不同光电设备系统性能、实际目标运动特征和引导误差灵活改变螺旋搜索参数,大大提高光电跟踪设备目标捕获概率,是大型光电跟踪设备小空域快速搜索发现目标的一种实用有效的方法,具有很高的通用性。     

基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法

针对动态条件下船载雷达误差修正参数标定困难的问题,提出了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法,该方法以安装于船载雷达天线的星敏感器测角数据为比对基准。总结了船载雷达标定方法的现状,介绍了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算原理,推导了船载雷达误差计算公式和误差修正参数解算模型。通过计算雷达相对星敏感器的角度残差,采用最小二乘算法实现了误差修正参数的解算。最后,通过静态与动态试验对该方法进行了验证。试验结果表明,静态条件下,该方法与传统坞内标定结果相比一致性优于15″,动态条件下的一致性优于25″,说明该方法技术上是可行的。     

电磁环境对重力下垂参数标定的影响

在航天测量船无线电测量设备重力下垂参数标定中常常会受到电磁环境的影响,导致标定结果失真(参数值不可用)。为提高设备的跟踪精度,需获得较为准确的重力下垂参数。设电磁环境影响参数ξ,将参数ξ代入到相关的标定过程中去定量分析影响量,给出了ξ对重力下垂参数的影响量值,同时得到结论:重力下垂参数ΔEG和电磁环境影响ξ对电轴在方向上的影响相同,反向法无法分离两种误差。为分离两种误差,消除环境影响量ξ,对重力下垂参数标定的工程方法进行了改进,依据误差的包含关系,将传统的对塔方法和跟踪信标球的方法相结合,通过相关数学方法处理得到较为准确的重力下垂参数,经过试验验证,该方法可行,标定结果可信。     

站址偏差对多站雷达定位的影响及校正

对于多基站雷达,站址测量偏差对系统定位误差具有较大影响.以多基站超宽带雷达系统为例,建立了偏差影响与校正模型,通过对定位误差的线性化处理,将系统定位误差表示为站址测量偏差的线性组合;引入误差系数表示线性组合的权值;重点分析了站址偏差校正算法.误差系数表征了站址偏差对定位误差的影响方式,仿真计算表明误差系数同目标与雷达各基站的相对位置有关.同时仿真结果验证了所提模型可以较好地实现对站址偏差的校正.     

船载雷达光轴晃动对修正参数标定的影响

船载雷达标校望远镜光轴、标校电视光轴在天线不同状态下会产生不同程度的晃动,可达角分量级,在利用反向法标定雷达零位和轴系误差时,会给标定结果带来较大误差。针对此问题,提出了通过分别检测天线在正向、反向状态下标校望远镜光轴与标校电视光轴间不平行度以判定光轴是否存在晃动的方法,同时提出了利用大地测量成果精确解算光轴俯仰晃动量的方法,给出了解算模型,试验表明解算精度满足雷达标校要求。在此基础上给出了当光轴存在俯仰晃动时,俯仰零位、俯仰光电偏差、天线重力下垂误差等相关参数标定的改进数据处理模型。     

一种基于误差电压比例记忆的无塔校相方法

针对大部分航天测控站下行链路校相功能还依赖标校塔的现状,分析了偏馈模式和有线模式下方位、俯仰误差电压比例值保持稳定的原理,提出了利用该稳定性实现测控站无塔校相的方法。实验证明,利用该方法得到的校相结果交叉耦合小于七分之一,定向灵敏度满足要求。该方法解决了设备组合变更或设备检修后需要重新标定的问题,可应用于双通道跟踪体制的统一测控系统,具有很强的实用性。     

基于标校经纬仪的测量船坞内标校新方法

光轴漂移和惯性导航设备惯性元件更新维护,是船载无线电测量设备测量精度逐渐下降的主要原因。为此,提出了一种标校新方法,以标校经纬仪测量数据为基准,在甲板系中标定无线电测量设备零位和轴系误差,同时通过坐标系取齐达到消除惯导姿态测量误差的目的。分析表明,该方法完全满足无线电测量设备标校精度要求,具有简便、经济、高效等优点,是保持和提高测量船测量精度的有效途径。     

超大城市试验气溶胶激光雷达标定及结果分析

为了保证雷达观测数据的准确性, 2017年9月中国气象局气象探测中心在国内首次开展了组网气溶胶激光雷达标定实验, 通过采用单部雷达的光电系统标定和基于统计分析策略的多部雷达比对观测标定方法, 对组网试验雷达共有的532nm米散射通道进行了检查标定。结果表明, 标定完成后, 532nm通道的后向散射系数的相对标准差在1km~2km高度范围从90.8%降低到20.4%, 在2km~5km高度范围从244.3%降低到了35.9%, 数据质量得到了较大提高。此次气溶胶激光雷达标定试验, 使雷达后向散射系数差异显著减小, 大大地改善了雷达观测数据的一致性, 这将为气溶胶激光雷达组网应用提供很好的硬件质控保证。     

一种新的S频段测控系统校相方法

针对传统的S频段统一载波测控通信系统自动校相方法不能满足日益加重的长管任务,提出了一种新的校相算法,并给出了实现该算法自动化的具体方案。理论分析和实验结果表明,利用该方法进行定向灵敏度标校减小了系统交叉耦和值。自动化的实现节约了人工操作的时间,因此该方法具有速度快、精度高的优点。精度高大大改善了地面测控系统的跟踪性能;速度快缩短了战前标校时间,为任务前地面测控系统快速切换到任务状态赢得了更多的宝贵时间。     

光电轴匹配对舰炮跟踪雷达指向精度的影响分析

本文针对装备支援保障过程中发现的一线操管人员对舰炮跟踪雷达光电轴匹配校准工作了解不多，重视程度不够的问题，从介绍雷达光电轴匹配的概念入手，围绕雷达光电轴匹配的重要意义展开，通过分析光电轴匹配与雷达指向精度关系，给出二者定量关系，强调了光电轴匹配误差对雷达精度，特别是航路捷径前后雷达方位角精度的显著影响，并结合典型真飞航路， 对这一结论予以印证，以达到提高部队认识，促进雷达标校工作有效开展的目的。     

双目光电装备光轴平行性数字化检校系统设计

设计了一种多光谱双目光电装备光轴平行性数字化检校系统。利用平行光管产生无限远白光、微光、红外目标,平行光经双目光电装备、光轴平移装置,将两路光线入射到面阵CCD上,目标图像经CCD、图像采集卡转换成数字图像信息送入计算机,利用软件算法得到光轴误差量,参考所建立的光电装备数学模型,给出光轴校正方案,利用辅助工具完成光轴平行性校正。该系统适用于多种双目光电装备,能够实现自动化检测,并给出数字化的光轴误差量,具有良好的通用性和可扩展性。     

Broad-band optical directional couplers and polarization splitters

A method is described for designing broadband optical directional couplers. The basic idea is to determine an optimum distance between the waveguides where wavelength dependence of the coupling coefficient vanishes at a given wavelength. The method is applied to design directional coupler polarization splitters. As an example the computer design of a polarization splitter made of single-mode twin-core optical fiber is presented. The extinction ratio obtained for waves with undesired direction of polarization is better than -20 dB within a wavelength range of 80 nm. The sensitivity of the design to variations of the main parameters caused by the production process is discussed for characteristic examples     

浅析舰载光电跟踪技术

舰载光电跟踪技术是利用光电跟踪设备对跟踪、瞄准、捕获可疑目标,综合了多种先进的光学技术、图形处理技术、信号处理技术,在现代海上测量工作以及海上战争中具有重要的应用价值,为舰载光电对抗系统奠定良好的基础.本文从舰载光电跟踪设备组成及其关键技术方面对舰载光电跟踪技术进行了简单介绍,并探讨了舰载光电跟踪设备抗冲击分析法.     

火控雷达系统工作模式控制分析

本文讨论对象是以跟踪雷达作为主要探测手段的火控系统 ,对现代火控雷达系统的工作模式控制及雷达与光电跟踪设备的相互转换进行了分析 ,重点分析了跟踪雷达在完成对目标的截获、跟踪过程中模式控制及转换的相互关系