GPS转换为雷达坐标的误差分析

在ADS-B标校雷达设备时,通常要将ADS-B的GPS坐标转换为雷达的极坐标。在介绍GPS精度和GPS转换为雷达极坐标模型的基础上,详细分析了GPS误差大小对雷达坐标系下的误差影响,给出了具体模型。分析了在一定的GPS误差下,目标与雷达之间的斜距变化、方位变化和俯仰变化对转换误差大小的影响。实验结果给出了在GPS精度一定时,ADS-B标校雷达设备的精度范围。     

舰空导弹火控雷达标校方法研究

本文介绍了一种利用GPS差分定位系统对舰空导弹火控雷达进行动态标校的方法,分析了标校的精度,给出了真值的计算方法,论证了角反射器、气球的设计原理,并对数据同步与误差计算进行了分析。     

分布式全相参雷达系统时间与相位同步方案研究

分布式全相参雷达是一种新体制雷达,它解决了大口径雷达难以机动部署、造价昂贵等问题,是下一代雷达的发展方向,目前实现分布式全相参雷达所面临的关键技术问题是时间同步和相位同步。对此,该文分析了时间同步误差和相位同步误差的来源,建立了相应的数学模型,仿真了同步误差对相参性能的影响,给出了时间同步误差及相位同步误差的指标要求。并基于有线传输的非相关传输方式提出了时间同步方案,基于定标的方式提出了相位同步方案,以分别实现分布式全相参雷达的时间同步和相位同步。该文所提出的分布式全相参雷达同步方案,对于这一新体制雷达的实现具有一定的指导意义。      

天地波组网雷达同步控制系统设计

天地波组网高频地波雷达采用天波发射、地波接收和地波发射、地波接收的形式实现对海洋表面动力学参数如海洋表面流场、风场等的监测,具有覆盖面积广、回波蕴含信息丰富等特点。由于采用收发分置模式,这种组网雷达需要解决接收站与发射站、以及多个接收站之间的同步问题,主要有时间、频率和相位三大同步。针对探测海洋动力学参数的要求,分析了天地波组网雷达对同步的需求,提出了同步控制系统的设计方案,包括基于授时GPS实现的系统外同步设计以及基于FPGA实现的系统内同步设计,并给出了相应的硬件和软件实现以及闭环和外场测试结果。该方案解决了天地波组网同步问题,海边进行的天地波组网现场实验也证明了该方案的正确性。     

GPS在双（多）基地高频地波雷达中的应用

针对双(多)基地高频地波雷达高精度同步问题，给出了一种利用GPS模块进行校频的时间同步方法。该方法采用FPGA器件，外同步源来自GPS接收信号，通过对FPGA内部设计的数字鉴相器输出的相差进行处理，并通过时间步长由小增大的方式调整恒温晶振的调谐电压，结果获得很高的频率同步精度。输出各信号的时间关系由软件设定，以计数方式产生，不但电路简单，调试修改方便，更重要的是使各信号问的时序关系准确、稳定、可靠，减少了雷达的相位误差。考虑到GPS接收机不能正常接收到信号的情况，FPGA内部的波形产生逻辑模块还进行了冗余设计，在GPS接收机不能正确接收到信号时，产生精度由时钟保证的同步信号，确保时间同步信号的连续性。文中还给出了利用ModelSim进行仿真的结果。理论分析和仿真结果说明了该文设计方案的可行性。     

舰载测量雷达零值标校方法研究

针对舰载测量雷达零值标校困难且标校精度低的问题,提出了一种综合标校方法,采用无线差分倾角仪对舰载测量雷达俯仰零值标校、光学传递法对方位零值标校、短基线差分GPS对距离零值进行标校,实现了舰载测量雷达的综合标校。详细介绍了标校步骤,并对该综合标校方法精度进行了分析,证明了该标校方法的精确性。该方法已在靶场成功应用于舰载测量雷达的标校中,解决了靶场动基座测量雷达标校的技术难题,可推广应用于舰载武器装备和测控装备的标校中。     

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。     

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。     

一种高精度GPS时间同步方案的应用

本文介绍了一种高精度GPS时间同步方案。通过分析卫星信号传输产生的误差,采用GPS双频接收技术和P—RTK数据处理技术实现了高精度时间同步,并且对设备同步结果进行了测试,满足了试验要求。     

高炮零飞指标定量测试标校方法

零飞指标可对高炮的动态跟瞄误差进行描述,为了能够动态测试零飞指标,提出了一种高炮零飞指标定量测试标校方法。在标校过程中通过雷达获得标校距离,测试过程中通过图像时间条码与雷达时间信息对接,将图像与雷达距离信息建立起联系,通过夹角标校和零飞误差修正模型即可计算出由视差引起的误差,对零飞误差进行实时、定量的修正。实验结果表明:经过实时修正偏差量后的高低系统误差由0.406 731 mrad变为0.201 900 mrad,满足零飞指标要求。该标校方法实现了零飞指标的定量测试,对武器系统动态跟踪精度测试具有重要的意义。     

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。     

近地卫星测控中的一种GPS时间同步方法

针对近地卫星测控中的星地时间同步问题,首先建立星地时差模型,在重点分析星地时差误差源的基础上,提出使用星载 GPS 接收机的时间信息对卫星时间进行同步,并建立 GPS 时间同步模型,从理论上对星地时差进行误差源的比较和分析,最后应用于近地卫星测控。结果表明,利用 GPS 的星地时间同步方法的误差源少,时间同步精度高,误差在±1ms 以内,精度优于 1ms,并施用于在轨卫星长期管理与测控。     

基于FPGA的双卫星自恢复冗余授时系统的研究

电力系统的正常运行中需要对各个设备在同一时刻的状态参数进行采集,测量和控制等操作。以往对系统的同步主要采用软件同步法或者GPS单卫星授时方法,缺少安全性和稳定性。提出了一种新的方法,利用FPGA技术,采用北斗与GPS双卫星冗余对系统进行授时,并在校验算法中加入自恢复模式,使授时过程中出现问题的概率大大降低。仿真结果表明：该系统具有高稳定性以及低成本等优点。     

基于差分GPS技术的舰载雷达通用标校方法

基于差分全球定位系统(GPS)定位技术,建立了一种通用的舰载雷达标校方法。文中介绍了该方法的原理,给出了相关的坐标变换模型及计算公式,并讨论了数据同步和系统误差的处理方法,分析了实校工作中需注意的问题,形成了系统、规范的标校理论。研究表明,差分GPS标校方法通用性好、灵活性高,适用于多类工况下的舰载雷达标校,可为新型标校理论提供技术基础。     

基于可编程逻辑电路的相机高精度同步信号研究

介绍了一种相机曝光控制实时误差补偿外同步信号产生方法.系统由一系列硬件和软件组成,硬件包括通用GPS接收设备、信号接收整理模块和外同步信号相机电平匹配化模块;软件包括设计在可编程逻辑电路中的外同步信号频率生成与调整模块及外同步信号误差分析与调整模块、外同步信号生成模块及外同步信号相机逻辑匹配化模块.GPS接收设备接收卫星信号并实时输出时间B码,信号接收整理模块将时间B码整理成可编程逻辑器件可以接收的电平信号,可编程逻辑器件通过一系列处理模块生成目标相机的外同步信号,随后外同步信号相机电平匹配化模块将外同步信号整理成相机匹配的电平信号来控制相机曝光.实践证明所提方法可以在不添加额外器件的情况下实现相机曝光时间的实时精确控制,将连续成像的图像序列在时间上的精度从通常的数十微秒级提高到单微秒级.     

天基分布式雷达相位估计与同步方法

分布式全相参雷达是一种新体制、颠覆性雷达技术,可将若干单元雷达进行信号处理级合成处理,实现N3信噪比增益,可突破雷达功率孔径积的限制.由于星载平台雷达系统各单元间距较远,星间无线相位估计与同步则成为核心问题之一.本文建立分布式相位同步理论模型,通过对相位误差分析,提出一种循环往返式相位同步方式.相比于主-从相位同步方式...     

SAR成像系统重频抖动的影响及补偿

合成孔径雷达(SAR)系统要求时间严格同步,从而可利用脉冲间的相干性进行方位处理。推导了重频抖动造成的时间同步误差对SAR成像方位聚焦的影响以及其极限值,并给出了补偿方法。采用实际系统参数进行了仿真验证,并分析了存在重频抖动误差的实际SAR成像雷达系统,实测数据处理和补偿结果验证了理论的有效性。所提方法对实际雷达系统的设计、问题分析和SAR成像处理误差补偿有指导意义,具有较高的实用价值。     

主动雷达与惯导设备安装夹角的标校

针对主动雷达与惯导设备安装夹角引起的测角误差问题,提出了一种高效、高精度的标校方法。采用差分全球定位系统(Global Positioning System,GPS)分别测量目标和雷达在大地坐标系中的位置信息,并转换到目标地理坐标系中;同时通过雷达和惯导测量的雷达坐标系下的目标角度、距离信息,建立目标地理坐标系和雷达坐标系的转换方程,计算出雷达和惯导在目标地理坐标系下的安装夹角。性能分析和仿真结果表明,在确保差分GPS坐标、惯导输出姿态角和雷达测量角精度的条件下,所提方法能有效和高精度的测量出安装夹角。该方法通过了外场试验标定和机载试验验证,可推广到车载或机载雷达与惯导设备的安装夹角标校中。