自适应波束形成系统单脉冲测角新方法研究

研究相控阵雷达系统控制问题,由于雷达工作环境日益复杂和恶化,常规的单脉冲测角方法不具备干扰背景下精确测角能力.针对相控阵雷达自适应数宁波束形成系统,根据单脉冲测角技术,实现了在干扰背景下对单脉冲精确测角.为提高自适应抗干扰能力,提出通过二次自适应干扰对消计算,提高二个接收波束通道信号的信号干扰噪声比,用数字和差比幅实现单脉冲测角.可以自适应抑制有源干扰,提高信号干扰噪声比从而提高测角精度,测角误差达到1mrad以内,满足雷达测角精度要求.仿真结果表明,方法具有抗干扰能力强、测角精度高的优点,为相控阵雷达在干扰背景中测角提供了一种新的解决途径.     

相控阵测量雷达扫描特性及误差补偿方法研究

基于相控阵雷达工作原理,分析了天线扫描对波束宽度和天线增益的影响;以往只考虑相控阵雷达电扫法线跟踪测量精度,未考虑相控阵雷达偏轴电扫跟踪测量精度;通过雷达步进偏轴跟踪模拟目标方法,采集雷达角度补偿数据库,实现了偏轴扫描跟踪角度误差补偿;试验结果表明,该补偿方法能够提高相控阵雷达偏轴扫描跟踪坐标测量精度。     

光控平面阵列建模与计算机仿真

光延时相控阵能够明显地改善普通相控阵雷达系统的带宽,然而大多数的研究和实验系统均基于光控线阵,故对光控面阵的分析和研究有着重大的现实意义.针对在平面阵列的行、列上中同时使用子阵延时、单元移相的光延时波控技术的二维扫描光控面阵,建立了光控平面阵列的数学模型,通过该数学模型完成了光控平面阵列方向图及其在不同的子阵划分和不同指向角下的计算机仿真,仿真结果表明光控平面阵的行、列子阵划分方式和指向角对阵列带宽均存在重大影响,这为进一步研究光控平面阵列奠定了重要基础.     

一种有源相控阵天线误差补偿方法

为了消除由于有源相控阵天线单元间互耦、天线的安装误差、天线方向图的不一致性和天线罩的影响等导致天线校正时与实际天线单元间幅相值存在的差异,采用了一种有源相控阵天线误差补偿方法,获得天线的误差值并保存在雷达校正计算机中,雷达进行校正时调用该值从而很好地消除了上述因素导致的在雷达使用中带来的影响,较好地改善了天线校正的幅相值和波瓣图,保证了雷达实际使用中达到预期指标要求。     

相控阵雷达导引头便携测试方法及误差角波动机理分析

相控阵雷达导引头组成复杂、测试指标多、数据量大,通常需要在符合远场条件的微波暗室内测试;介绍了一种相控阵雷达导引头便携测试方法及测试系统的组成,分析了便携测试机理、便携屏蔽装置设计原理,解释了该便携测试系统中相控阵雷达导引头角跟踪参数测试时偶尔引起的误差角波动现象;该测试方法简便、快捷、实用、成本低,较好地解决了外场或环境试验中产品测试的需求;文章所述相控阵雷达导引头便携测试方法和相关分析结论有较高的实用价值.     

基于轴角转换器的感应同步器测角系统误差分析与补偿

设计了基于轴角转换器AD2S80的一种高精度感应同步器动态测角系统。分析了测角误差产生原因，提出了误差高速和补偿措施。大幅度提高了测角精度。     

非模型化相机标定方法及测角误差研究

结合航空摄影光学校准方法和垂线法的概念,提出了一种不依赖于解析模型的相机标定方法,对CCD全像面进行亚像素层级的全视场逐点标定,构建分度视场角-像面坐标映射表;测角过程不依赖于成像模型,而使用映射表标准值插值解算。通过对标定过程进行分析,研究了此方法中影响测角精度的关键参数:一维靶标的靶点直线度、图像处理精度等,获得了系统误差分布特性及测角不确定度。最后通过水平方向测角验证实验,验证了此方法的可行性及误差分析的正确性。     

电子罗盘安装误差标定与补偿方法研究

针对地磁导航系统在实际应用中由于电子罗盘安装误差而影响导航系统测量精度的问题,提出了一种有效的标定补偿安装误差角的方法.在分析电子罗盘安装误差角产生机理的基础上,建立了安装误差模型,推导了安装误差角的补偿公式,提出了安装误差角标定方案.通过计算机仿真验证了安装误差角求解算法的正确性.在不同倾角平面上进行了安装误差角标定试验,提出实际操作中对标定平面的要求并验证了补偿结果.     

机载安装误差对捷联惯导系统的综合影响研究

机载惯导系统的安装误差会引起加速度计输出中的附加干扰加速度,以及陀螺仪输出中的陀螺漂移,从而对惯导系统产生影响。针对捷联惯导系统(SINS)中的机载安装误差进行了深入全面的研究,推导出角安装误差和位置安装误差同时存在时系统的误差模型,并对机载安装误差给导航系统精度带来的影响进行了系统仿真。仿真结果表明:安装角误差和位置误差对于惯导系统的精度带来不可忽视的影响,将会引起惯导系统的迅速发散,必须对其加以补偿。该研究对于提高SINS的对准精度提供了理论依据,具有较好的工程应用价值。     

车载惯导里程仪组合导航系统安装误差标定研究

研究了捷联惯导、GPS、里程仪和气压高度计构成的组合导航系统中惯导安装误差角对里程仪航位推算精度的影响;提出了以GPS输出作为辅助信息对惯导安装误差进行标定的方法;设计了以里程仪航位推算误差传播方程为系统方程,以里程仪航位推算结果和GSP位置输出之差为量测,通过卡尔曼滤波估计惯导安装误差的标定方法;仿真结果表明,该方法对惯导安装误差的标定精度能达到角秒级。在调试过程中采用该方法标定补偿后的系统实际跑车实验航位推算精度达到5m+行程的0.15%,表明补偿后残余的惯导安装误差影响已经可以忽略。     

相控阵雷达系统的仿真

雷达的数字仿真及雷达仿真库的建立已经成为近年来雷达领域研究的热点。本文主要进行相控阵雷达系统的仿真研究。首先根据相控阵雷达的组成和原理,建立相控阵雷达的仿真模型与数学模型。然后选择Simulink作为仿真平台,对相控阵雷达系统进行仿真与研究。仿真的模块主要有天线模块、信号环境模块、信号处理模块以及GUI人机交互界面模块。最终在Simulink库中生成自己的雷达子库,形成相控阵雷达系统,为后续相控阵雷达的研究奠定基础。     

An efficient error estimation method for antenna distortions in space based radar

The phased array antenna plays an important role in determining the performance achievable in a space based radar system. However, the array position errors caused by the antenna distortions in the complex cosmic vacuum environment will distort the antenna pattern, which significantly degrades the performance of the radar systems. Most of the conventional estimation methods are proposed based on the random position errors without the consideration of the distortion character for spaceborne arrays, resulting in a large estimation error. In this paper, to address this issue, an efficient array error estimation method is proposed to compensate the antenna distortion errors. In the proposed method, the initial sensor positions can be obtained based on the measured results from the units distributed over the array surface. Then the distortion model parameters can be estimated by solving an optimization problem. Based on this, the sensor positions can be corrected with high accuracy at the lth iteration. In this way, the proposed method can improve the accuracy and the robustness of the estimation simultaneously. Several simulated results are presented to validate the proposed method for the position error estimation in a space based radar system.     

基于PXI总线的相控阵雷达波束控制器测试系统

介绍了一种利用LabVIEW编程,基于PXI总线技术的某型相控阵雷达波束控制器的自动化测试系统。该系统采用了通用化、模块化的系统设计原则,并应用基于LabVIEW的图形化编程语言实现,设计开发了相控阵雷达波束控制器自动化测试设备,满足了大型相控阵雷达波控阵列信号测试要求。     

数字化相控阵天线测试方法及测试系统设计

伴随着雷达技术的飞速发展,数字化相控阵天线开始广泛运用于各种相控阵雷达当中;由于数字化相控阵天线的工作原理与传统模拟相控阵天线差异极大,测试方法也发生了根本性的改变,原有的基于普通微波仪表的天线测试系统无法再对数字化相控阵天线进行测试,必须设计新型的数字化相控阵天线测试系统;文章首先介绍了数字化相控阵天线自身的工作原理和测试方法,随后提出了新型数字化相控阵天线测试系统的具体软硬件设计方案,实际应用表明数字化相控阵天线测试系统可以满足各种数字化相控阵天线的测试要求。     

相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略

为了优化相控阵雷达在相参积累工作方式下的能量调度和分配,实现多目标高效搜索和稳定跟踪,提出了相控阵雷达相参积累工作模式下的能量调度策略。基于相参积累工作模式下的最远可探测距离与积累时间的变化关系,分析了相控阵雷达相参积累工作方式下的空域搜索能力和多目标跟踪能力,设计了多目标跟踪和边搜索边跟踪模式下的能量调度与分配策略。结果表明,虽然相控阵雷达在相参积累工作模式下并不适合大范围固定空域搜索,但在可靠的数引信息引导和合适的能量调度方案下,仍可实现波束间多目标的可靠搜索与稳定跟踪。     

有源相控阵天线远场测试系统设计

为解决某型有源相控阵天线辐射特性测试占机时间长、系统不稳定、交付能力不满足生产需求等问题,开展了有源相控阵天线辐射特性校准与测试技术研究。针对被测产品体积小、频段高、天线单元多以及交付数量大的特点,选择了较为合适的远场测试系统的设计方案。测试系统硬件构成复杂,包含微波暗室、接收转台、发射扫描架、测控单元、水冷系统等;测试软件涉及项目多,包含幅度相位校准、方向图测试、指向精度补偿测试、等效全向辐射功率（EIRP）测试、有源增益测试等。重点对微波暗室尺寸设计、高精密转台精度分析、幅度相位校准算法和波束指向误差补偿技术进行了详细论述,完成了该型有源相控阵天线远场测试系统的软、硬件设计。测试系统精度高、动态范围大、运行稳定。该设计方案具有较好的推广价值。     

高速弹丸轨迹精度影响因素研究

高速弹丸轨迹动力学建模结果的精度依赖于从测量数据中合理选择初值，但当前对初值的选取没有明确标准，无法保证得到高精度的建模结果。研究了测量轨迹全程的误差分布，为合理的初值选取提供了基本依据。基于误差传递理论对高速弹丸的雷达测量结果进行精度估计，采用零攻角三自由度模型进行弹道轨迹建模，确定对建模结果有影响的6个精度参数，并进行仿真计算，分析雷达测元误差和弹丸相对雷达的运动情况对测量轨迹精度的影响。整体而言，弹道轨迹精度与目标和雷达测站的相对关系及目标弹道特点有很强的相关关系。雷达测元误差对速度精度影响不大，位置精度的变化与测元变化趋势明显相关，x和z方向的误差逐步变小，而y方向的误差在末段明显增大。本研究结果有助于合理选择最优初值点，进而有助于提高建模结果精度。     

调平的测量误差分析与倾角传感器精度的选择

为减小调平误差,正确选择合适的传感器及其精度,以平台调平的倾角测量为研究对象,通过分析和计算推导出平台水平倾斜度与测量的方向倾角之间的数学关系式,并运用数学理论及误差合成原理重点对测量误差进行分析处理;最后在分析倾角传感器具体误差内容的基础上,以平台水平度允差作为误差参考标准,得到了在实际应用中平台调平的判断准则及传感器精度参数选择的理论依据,为后续的实验验证奠定了基础.     

相控阵测量雷达低空目标跟踪策略的应用研究

结合相控阵雷达技术特点,就如何有效解决低空目标跟踪测量问题,通过分析多径误差和基带杂波的工作机理,实现复杂背景环境条件下对低空目标的跟踪策略,给出了理论分析与研究成果,可供同仁参考借鉴.     

有源相控阵天线测试通用平台设计与实现

有源相控阵天线在完成装配之后要进行功能和性能测试,整个过程繁琐、复杂,并且不同架构的天线有不同的测试方法,现阶段天线测试系统多属于定制化研制。针对不同架构天线,提出通用化、标准化的测试硬件和构件化、模块化的软件平台,并基于某型雷达天线做了应用验证。结果表明天线测试通用平台相比于传统测试平台,测试精度基本一致,系统集成速度提升69%,软件复用率提升50%,开发人员能够快速、准确集成天线测试系统,使用人员能够使用标准天线测试流程提升测试效率,对有源相控雷达的研制具有重要意义。