新一代天气雷达S型回波强度的定标细则

根据天气雷达的气象方程,结合多年来关于天气雷达的适配参数测量、系统调整和回波强度定标的实践经验,并广泛地综合新一代天气雷达(CINRAD)设计人员的建议,给出了CINRAD-S回波强度的定标原理、工作流程和定标细则,特别是CINRAD-S定标相关的适配参数分析,列举了定标结果,这对CINRAD准确探测天气回波具有重要的意义.     

微波数据压缩及定标测试方法的研究

针对星载合成孔径雷达系统回波数据容量大、难以满足星地链路间传输速率要求的问题,根据max-lloyd量化方法获得了回波数据量化压缩的门限,提出星载SAR数据自适应量化编码压缩和解压缩的具体实现方法。同时,以理想调频连续波信号为发射定标信号,对星载合成孔径雷达系统数据压缩及解压缩过程中的误差进行了详细的分析,并且根据雷达系统压缩后的回波数据在数据高速传输过程中的帧格式,对雷达回波数据进行了二进制的解码及解压缩操作,获得了数据的真实大小。最后,通过Matlab/GUI编程设计了能够对雷达回波数据进行定标分析、解码及解压缩的软件演示系统。通过人机交互的设计,将数据处理过程中的实验结果以dat数据、图片数据和word文档数据等形式进行了存储和显示。     

基于内定标信号的合成孔径雷达系统幅相误差的提取和校正

该文根据合成孔径雷达的三路定标设计,提出了基于内定标信号的收发系统幅相误差的提取和校正方案。与从雷达回波数据中提取系统相位误差的方法相比,该方案具有两方面的优越性:提取误差不受地物特性的限制,使用方便;不但可以提取相位误差,还可以提取系统幅度误差。经验证该方案能大大改善图像质量。     

一种新颖的星载SAR无线内定标方法研究

内定标利用雷达系统内部设备和定标通路来测量系统各部分幅度和相位在成像过程中的相对变化,是保证雷达图像辐射精度的重要手段。该文针对传统有线内定标方案定标通路未覆盖相控阵天线TR输出端至无源阵面路径、定标网络庞大且自身误差控制难等不足,提出了一种新颖的利用辅助天线的无线内定标方法,给出了定标原理和分析模型,推导了SAR天线TR通道幅相特性和系统传递函数的标定方法,并在典型星载SAR系统参数下对标定误差进行了仿真分析,仿真结果表明,辅助天线支撑杆位置引起的TR通道幅度标定误差在10–3 dB量级,可以忽略;引起相位标定误差与支撑杆位置偏差密切相关,可依据文中给出的仿真曲线得到。支持杆位置引起的系统传递函数幅度标定误差小于0.1 dB;引起的相位标定误差对支撑杆位置偏差不敏感。最后在实际相控阵天线上对无线内定标方法进行了验证,获取了TR通道幅相特性标定的实测结果,表明了该方案的可行性和有效性。      

通用RCS测量雷达有源定标装置的设计与实现

为解决外场雷达散射截面(RCS)测量雷达无源定标对场地和气象条件较为苛刻的要求,设计了内置的通用RCS测量雷达有源校准装置。该装置能通过自动化的状态控制和参数测量,输出定标数据,实现对RCS测量雷达的系统定标。测试结果表明该装置能够以较高的精度实现系统的自校准,有效地提高外场RCS测量雷达校准过程的环境适应性。     

地面平面场RCS 测量异地定标误差分析

地面平面场是用于进行全尺寸或缩比目标模型静态散射特性测量的室外场地。该文从地面平面场的特点入手,分析了在进行目标雷达散射截面(RCS)测量时,目标和定标体因受到测量环境影响而产生的定标误差。在简要阐述地面平面场中的异地定标技术的基础上,综合考虑地面反射和天线方向性两方面的因素,研究了定标体回波强度与放置位置的关系,分析了地面平面场与自由空间的定标之间的差异以及由此所带来的测量误差。最后,通过计算机仿真得到了异地定标误差随定标体测量距离、测量频率以及天线波束宽度的变化规律。通常情况下,定标体放置在靠近目标的位置有利于减小异地定标误差。      

超大阵面分布式相控阵雷达的自-交叉相位定标方法

针对传统的相控阵雷达定标算法无法适用于超大阵面分布式相控阵雷达的问题,该文提出了自定标、交叉定标相结合的相位定标算法。分析了超大阵面分布式相控阵雷达的误差来源;建立了超大阵面分布式天线阵列在工程约束下的误差模型,详细阐述了自定标和交叉定标的原理和方法,并将该方法从相位单元推广到雷达阵列。最后,对自-相交相位定标算法进行了仿真实验和工程应用。结果表明该算法能大幅提高超大阵面分布式相控阵雷达的主旁瓣电平比。      

RCS测量雷达标定过程中的误差分析

在利用RCS(雷达散射截面)测量雷达对目标进行RCS测量中，为了能得到准确的RCS值，首先必须进行标定。天馈系统的标定可利用气球放飞的定标球，接收机的标定可利用标准信号源。由于标定中实施条件、使用仪器及方法的不理想。会对标定结果造成误差，气球的RCS、定标球的加工误差、雷达对定标球的对准精度是对标定结果有较大影响的一些误差源。     

相控阵天气雷达强度订正研究

相控阵天气雷达是大气探测领域的一个重要发展方向,有助于提高天气雷达的时空分辨率.文中分析了相控阵天气雷达的扫描特性,讨论了这些特性对气象回波强度造成的影响,提出了一种相控阵天气雷达强度的订正方法,并使用相控阵天气雷达的实测数据,以传统天气雷达几乎同时刻的回波作为基准,对订正前后的回波强度进行了数据对比.结果表明,订正后的回波强度与传统天气雷达的吻合度更好,该订正方法能有效提高相控阵天气雷达回波的准确性.     

机载毫米波测云雷达定标技术

作为云探测的主要遥感手段,毫米波测云雷达能够为云宏微观 参数的反演提供及时、准确和可靠的信息。毫米波云雷达探测器定标技术研究不仅能够 充分发挥其观测数据的使用效益,而且还可以提高观测质量。尽管毫米波测云雷达内定标系统具有 对主要工作参数进行自动检测和对探测结果进行修订的功能,可以保证探测结果的稳 定性和真实性,但是内定标系统并没有考虑天线特性以及不同部件之间的相互影响。 因此,针对外定标技术的研究工作显得尤为迫切。在国外机载毫米波测云雷达外定标实验 的基础上,介绍和分析了外定标技术,并拟制了外定标技术流程,为将来我国自行开展 机载外定标实验提供了参考和借鉴。     

基于太阳噪声气象雷达接收系统标定检验

太阳是一个宽带射电噪声源,利用其射电密度即太阳能流密度,结合雷达相关参数,可计算出雷达接收的太阳射电功率理论值,对比雷达实际接收到的太阳射电功率,即能标定检验包括天线罩在内的全雷达接收系统。文中将该太阳噪声法应用在江苏省气象局部署的8部CINRAD/SA雷达上,开展了两年多的试运行标定检验。检验结果表明,太阳噪声法对雷达全链路接收系统的标定检验,能客观反映出雷达接收系统回波强度的标定状况,从而提高了组网天气雷达回波强度的客观性和一致性,提高雷达数据的质量。     

机载气象雷达湍流定标问题的研究

湍流是影响飞行安全的重要因素,在利用机载气象雷达进行检测时,通常是通过回波信号的谱宽来判断目标的.但是回波信号的谱宽不仅与气象目标本身有关,还与雷达参数有关,检测时需要进行定标.从大气湍流微粒间相关性的角度讨论了机载气象雷达中湍流的定标问题.不考虑相关性时,通过公式推导,证明目标的方位角和距离等因素对于谱宽的测量是没有影响的.考虑大气湍流微粒间的相关性时,引入大气湍流的相关模型,研究了目标方位以及飞机速度对于谱宽的影响,并通过仿真给出了定性分析.     

车载雷达角度标校方法

根据雷达工作过程中的误差来源和性质，对雷达的几种误差进行了简单的分析，总结出了雷达测角误差模型。主要讨论了车栽移动式雷达的几种角度标校方法，针对不同的任务需求，介绍了常规标校、星体标校、借助电子设备自动定北、太阳跟踪标校等方法，并对各种标校误差进行了简单的比较分析。针对车栽雷达机动性强、系统要求快速恢复等特点，提出了一种与天线控制单元相结合的自动标校方法。     

FMICW高频地波海况监测雷达海洋回波信号仿真模拟检验系统

该文给出一种调频中断连续波(FMICW)高频地波海况监测雷达的仿真模拟检验系统。该系统基于FMICW高频地波雷达的工作机理,以及一阶和二阶Bragg-Doppler谱的反演原理,利用直接数字合成的技术仿真出海洋雷达回波的模拟信号,以供雷达的校准与定标之用.该系统已与FMICW高频地波雷达测海系统进行了联机测试,得到了预期的效果。     

频扫雷达气象探测回波强度的处理

回波强度是气象雷达最重要的测量参数,包括强度探测范围和强度探测精度两个指标。本文探讨了频扫雷达进行气象探测时回波强度处理方法。试验证明,利用高速高精度AD转换器测得的强度探测范围能够满足指标要求;利用标准信号源、波束控制器和气象信号处理器协同工作进行标定后测得的强度探测精度能够满足指标要求。     

一种联合静动态标校的数据处理方法

针对坐标测量雷达精度标校过程中,静态标校存在局限性和动态标校存在分段非线性的问题,分析了静态标校和动态标校的机理和相互关系,得到两种标校方式是相互补充、完整统一的结论。提出了基于逆秩2 拟牛顿法(BFGS)的联合静态和动态标校的数据处理方法,该方法将静态标校值作为初值,动态校飞误差的最小均方值作为目标函数,通过搜索和迭代计算求得最终修正值。实际应用结果表明:该方法能够有效解决标校过程中的问题,提高雷达测量精度,对于指导开展雷达标校工作具有现实意义。     

数字阵列MST雷达幅相标校系统设计

数字阵列MST雷达是有源相控阵气象雷达,可探测中层、平流层和对流层的大气风场.该雷达采用了分布式全固态发射技术以及数字波束形成技术,减少了硬件的复杂性,提高了探测性能,更适用于复杂天气过程的探测.幅相标校技术是数字阵列MST雷达的关键技术之一,该技术可以提高雷达的幅相一致性,从而提高雷达的探测性能.文中首先介绍了数字阵列MST雷达的系统组成,然后采用了矩阵分析的方法推导了幅相标校算法,给出了幅相标校系统设计流程,最后得出了一组实际标校结果.     

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。