阵面机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响分析与验证

天线阵面机械轴误差在多个维度上共同影响相控阵雷达测角精度,实际应用中难以测量、分析和验证,是高精度相控阵雷达实现精确测角迫切需要解决的关键问题之一.基于机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响模型,推导出实际条件下空间直角坐标系到阵面直角坐标系的变换矩阵,对相控阵雷达波束指向公式进行修正,详细分析了机械轴误差及波束扫描角变化...     

P波段多雷达点迹融合精度分析

针对P波段雷达在天线阵面规模(单元数)一定情况下,波束宽度较宽,测角精度不高,无法满足跟踪制导精度要求的问题,文中探讨了利用多个P波段雷达组网来提高系统精度以达到跟踪制导要求的问题,并详细分析了多部雷达联合定位后的距离、方位和俯仰精度,提出了用IMM+EKF和IMM+UKF点迹融合算法提高系统精度,最后仿真验证了方法的有效性。     

载机横滚对机载预警雷达测高精度的影响分析

针对刚体模型条件下机载预警雷达的载机姿态变化问题,建立了载机横滚的数学模型,分析了横滚对单脉冲和差法测角精度和测高精度的影响,通过仿真实验给出了不同横滚角条件下的雷达测高精度。结果表明:横滚使机载预警雷达测高精度有明显下降;当横滚角大于一定角度时,雷达高度信息因均方误差较大而不可用;同时,对于不同阵面的雷达,测高精度受横滚的影响也有明显的差异。     

一种相控阵雷达的收发通道监测方法

相控阵天线阵面的收发通道监测在阵面的测试和工作过程中有重要作用,通过监测可发现天线阵面中存在异常的通道,从而可以避免故障通道影响天线阵面的性能。本文仿真了收发通道中幅度相位误差对天线方向图的影响,给出了相控阵雷达收发通道的常规监测方法,外监测法和内监测法。在某雷达上设计实现了一种基于内监测法的收发通道监测方法,并验证了其有效性。     

相控阵雷达天线阵面基本模块结构设计

随着我国对空间目标探测能力的需求日益提高,相控阵雷达需要向大口径、多设备、高精度方向发展,对雷达设备运输、现场架设、精度控制、性能调试等带来了诸多挑战.针对大型相控阵雷达天线阵面设备量大、结构复杂等特点,系统阐述了阵面基本模块的结构设计思路.通过天线阵面模块化设计缩短了产品的研发周期,降低了生产成本,提升了产品性能.     

高机动三坐标雷达比幅测高误差分析及修正

讨论了比幅测高的基本原理,分析了影响比幅测高精度的各种因素。定量计算了由这些因素引起的误差量。并提出了一种简单易行的修正方法,即根据一次雷达的测高值和二次雷达的测高值计算出天线波束指向的调整量,对天线阵面波束指向进行微调,从而提高了测高精度。由于对天线波束指向的调整在很小的范围内,故对天线的副瓣及波瓣宽度指标的影响可忽略,从而不会影响到雷达系统的其他性能。     

机载火控雷达天线阵面安装误差的高精度校准方法

机载火控雷达天线阵面机械安装误差会导致天线阵面相对于飞机轴线的方位角和俯仰角的系统误差,该误差的大小直接影响到飞机火控系统的命中精度.以往常采用一台全站仪进行单站定位测量,其精度无法满足某些机载火控雷达校准精准的要求.利用两台全站仪进行前方交会的方法,实现雷达天线阵面上参考点的空间坐标测量,进一步计算出天线阵面相对于飞...     

机载预警雷达测高精度分析

对影响机载预警雷达测高精度的因素进行分类基础上,针对单脉冲雷达的测角方法,列出了影响机载预警雷达测高精度的主要因素。基于地/海杂波、大气折射、电波传播多径效应、载机平台运动和导航系统等因素,分析了对于机载预警雷达测高误差产生的机理,评估了多种因素对测高精度的影响程度,提出了在系统设计和补偿固定误差等方面提高雷达测高精度的建议。     

机载有源相控阵雷达天线阵面结构设计

以机载有源相控阵天线阵面为例,简要叙述了天线阵面的组成、结构框架、冷却系统模式等结构特点,并对天线阵面的主要结构部件,如阵面框架、有源线阵以及阵面后端功能部件等结构设计做了详细叙述。通过对该天线阵面进行力学仿真计算分析,验证了该天线阵面结构合理,满足机载平台环境使用要求,还根据目前正在研究的雷达技术提出了将来天线阵面结构设计方面的发展方向。     

数字相控阵天线阵面的暗室测试方法研究

文中对数字相控阵天线阵面的暗室测试方法进行了研究,阐述了数字相控阵天线阵面的基本工作原理,针对其对测试系统的同步要求,以及不同时刻采样数据的相参要求,提出了专门的测试方法,并搭建了一套测试系统,通过对天线阵面样机的试验,验证了测试方法的正确性和准确度,为数字相控阵雷达天线阵面测试技术的发展提供了技术支持。     

弹载滚转稳定平台相对转角测量电路设计

提高常规高旋弹药飞行姿态参数测量精度的难点是如何解决惯性器件量程与精度互相矛盾的问题。采用滚转稳定平台能够解决弹体高旋对惯性器件量程的影响,能够采用小量程、高精度的陀螺仪测量弹体的飞行姿态参数。然而滚转稳定平台的惯性测量组合与弹体之间有相对转动,此时惯性测量组合所测参数并不是弹体的飞行参数,需要一个能够测量相对转角的装置才能得到弹体完整的飞行姿态参数。针对此问题,本文利用增量式光电编码器设计相对转角测量电路,并对增量式光电编码器在实际应用过程中出现的问题进行了研究,最后通过三轴飞行仿真转台试验进行验证。试验证明,该相对转角测量电路具有一定的可行性和有效性,能够有效测量惯性测量组合与弹体之间的相对转角,具有一定的工程应用价值。     

一种高精度测角装置的设计及研究

为了解决大跨径、重载、高精度相控阵天线座的高精度角度测量问题,针对轮轨转台影响测角精度的各项误差项进行分析,设计了一套组合机构来消减主要误差,减少对角度测量精度的影响。该机构满足了大转台复杂转动中心的设计要求,同时,保证了测量的高精度。为验证组合机构的应用效果,专门设计了一套试验装置,试验装置采用圆光栅作为测角元件,通过试验测试验证,整个装置达到了3''的测角精度。     

相控阵卫星跟踪系统角度测量研究

运动平台相控阵卫星跟踪系统是一种高速运动目标实时跟踪系统,测角算法为系统的关键技术之一。结合相控阵卫星跟踪系统方案,重点研究了适用于相控阵卫星跟踪系统的测角算法,在单脉冲测角理论的基础上进行研究和改进,提出了一种基于子阵划分的互相关角度测量方法。该方法能有效地提高输出信号信噪比,并具有运算量小、测角精度高、适宜工程实现等特点,较好地解决了卫星跟踪系统中角度测量的工程需求问题。数值仿真分析了影响测角精度的若干因素,验证了算法的有效性。最后给出了保障测角精度的措施。     

捷联惯性测高误差分析

在一些不能采用气压高度表或卫星、雷达信号实时测高的特殊且飞行时间很短的场合，利用惯性测量单元进行高度实时测量成为一种主要手段。鉴于惯性测高的发散性，对惯性器件和初始对准信息的精度有严格要求。本文从惯性测高原理及其发散性出发，建立了计算捷联惯性测高的误差方程，结合某载体再入轨道参数。对影响捷联惯性测高误差的各因素对测高误差造成的影响进行了估计，为惯性器件的选型和初始对准参数的给定提供了依据。     

精密测量雷达伺服系统模拟实验台

通过提高原实验台角度传感器的精度和设计相应的计算机仿真程序 ,构成具有高测角精度的伺服模拟实验台。利用该高测角精度的伺服模拟实验台 ,精密测量雷达伺服系统可在实验室中完成其所有功能的调试和所有技术指标测量 ,提高雷达联调的工作效率。最后 ,给出了某相控阵精密测量雷达伺服系统的计算机仿真结果     

惯性测量组合24位数据采集模块的设计

针对中高精度惯性测量组合中,陀螺和加速度计输出信号动态范围大,精度高,随机漂移小,非线性度小的特点,设计了一种采用24位Σ-Δ型模数转换器的惯性测量组合六通道并行数据采集模块,它由差分放大器、ADS1278、现场可编程门阵列(FPGA)及微控制器(MCU)构成.介绍了该模块的的设计方案,同时结合高精度模数转换器的特点,分析了信号驱动、基准源、时钟、电源及模数转换器等产生的误差,提出了充分发挥高精度模数转换器性能的优化设计方法.实际使用表明,该采集模块满足系统高精度、高可靠性要求.     

生丝细度测量光学成像系统设计

为实现巢丝现场对生丝细度测量的需求,设计一种具有非接触性、动态检测、高精度、准确率高、并且能与其他自动控制设备相连的专用光电测量仪。针对生丝细度测量现有技术的不足和造成误差的成因,利用线阵CCD,结合计算机技术构建了一种基于线阵CCD光电传感器的非接触式实时动态检测生丝细度的设计方案。方案分析了现有检测方法存在的问题,对光学成像系统的光源和成像部分完成了理论设计,使扩束准直系统的折射角理论上达到0.00111°。设计方案中CCD获得暗背景接收信号,有效避免传统亮背景成像引起的像元饱和现象及生丝抖动引起的失真。新结构解决了光源照度的不稳定性和生丝透明度造成的影响,使之成为一种较为实用的方法。     

提高相位差测量精度的野值剔除算法研究

干涉仪测向系统中,方位角是通过天线阵元间的接收信号相位差得到的,提高相位差测量精度对方位角精度提高是有利的。运用3种剔除野值方法来提高相位差精度：莱以特准则、平滑滤波法和极坐标变换算法。极坐标变换法克服了角度模值运算带来的不必要的误差,及时检测、剔除野值,校正了相位差参数。与前面2种方法相比,更适应角度运算,而且计算简便、精度高,便于工程实现。     

基于24位置的MEMS惯性传感器快速标定方法

针对微惯性测量单元原始输出信息受零偏、标度因数、非正交误差等误差项干扰影响测量精度的问题,提出一种无需借助高精度转台的MEMS IMU快速原位标定方案。在分析MEMS惯性传感器输出特性的基础上建立传感器误差模型,利用六面体夹具设计IMU 24位置连续转停标定方案,以重力及各次旋转角度为参考信息完成传感器误差标定。针对加速度计零偏、标度因数、非正交误差9个参数构造标定模型,采用牛顿法估计误差参数最优值,考虑陀螺仪零偏与标度因数6个误差参数,利用最小二乘法计算误差参数最优估值。分别进行加速度计、陀螺标定补偿实验,实验结果表明,提出的MEMS IMU快速原位标定方法能快速得到传感器误差参数,提高了输出数据精度。     

速率偏频激光捷联惯组加速度计分析

速率偏频激光捷联惯组的定向精度除与激光陀螺仪有关外,还与加速度计有关,因此,研究加速度计的指标体系对提高整个速率偏频激光捷联惯组的性能和精度有重要意义。从初始对准和航向保持两个方面研究了加速度计对定向精度的影响：加速度计零偏误差和随机游走均会导致初始对准航向角误差。为了得到高精度的航向保持精度,速率偏频激光惯组的3个加速度计的漂移趋势需要保持一致。试验结果表明,加速度计的零偏稳定性提高4倍,初始对准航向角统计精度提高30%;加速度计精度相同情况下,加速度计漂移趋势一致的速率偏频激光捷联惯组,相比其漂移趋势不一致的速率偏频激光捷联惯组,航向保持精度提高了57%。