DBF同时多波束测角方法研究及工程实现

本文介绍了一种采用数字波束形成技术(DBF)实现同时多波束进而进行单脉冲测角的方法,给出了一种采用该方法的三坐标搜索雷达的系统组成.文中还详细讲述了相移DBF的数学模型、多波束单脉冲和差测角方法以及测角误差修正方法.仿真和实测结果表明,本文介绍的方法实现简单,测角精度等同于单脉冲测角,具有较高的实用价值.     

车载光电经纬仪的测量误差修正

为了降低载车平台变形对经纬仪测角精度的影响,补偿较大变形产生的测角误差,实现活动站测量,分析了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的基本原理,利用一套激光自准直式的非接触测量装置测量出因平台变形而导致的经纬仪方位旋转轴线的倾斜角及倾斜方向,通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。该方法精度高、实时性强,能够补偿±0.7°范围内平台变形而带来的测角误差,测量装置误差在20″内。为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。     

信号饱和对遥测设备自跟踪影响的研究及应用

介绍了遥测设备中广泛采用的比相单通道单脉冲角跟踪原理,借助数学模型阐述了角误差的调制和解调的实现过程,分析了信号强度对于设备自跟踪的影响,并采取实测方式研究了信号饱和对角误差电压解调的影响,测试一定距离时影响角误差解调的遥测信号强度。该测试原理和方法对于遥测设备人员准确跟踪被测目标,避免因信号饱和影响设备自跟踪具有重要意义。     

精密测量雷达常规标校误差校正参数研究

采用AE类型天线座的精密测量雷达在角度标校过程中涉及轴系及误差校正参数的定义、术语、标定方法、校正模型及参数符号等在不同文献、不同型号雷达、不同研制单位存在较大差异。针对这一实际情况,本文具体介绍了轴系和标校误差项的概念,明确了各校正误差的校正思路,简单分析了各误差项产生原理,详细阐述了各误差校正参数符号与校正模型的关系。针对两种校正模型提出了对应的误差校正参数的符号约束,避免了由于误差校正参数标定方法及符号装订错误引起测角超差故障。最后分析并给出了自动化标校中各校正参数的简化计算模型。     

用于雷电测向的三磁环天线设计和研究

为了克服正交磁环天线结构误差角造成的测向角度(测角)误差较大的问题,该文提出一种结构上改进的三磁环测向天线设计方案。阐述了两两呈60°夹角磁环嵌套结构的三磁环天线的测向原理,建立了三磁环天线测角误差关于结构误差角的仿真模型。仿真分析表明,在相同结构误差角的条件下,相比正交磁环天线,三磁环天线测角误差最大值理论上能够降低50%。低频(f<200 kHz)情况下的对比实验结果表明,相比于正交磁环天线,三磁环天线测角误差最大值降低65%,测角误差总体优化约50%,实验与仿真结果符合较好。     

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...     

基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究

高精度角度测量装置是保证旋转设备精度和性能的关键, 广泛应用于测量跟踪仪器中, 特别是对于大尺寸坐标测量仪器, 测角相比于测距是制约坐标测量精度的瓶颈。在精密一维轴系平台上, 采用高精度柱面光栅及四个读数头构建测角装置, 对传感器本身、安装及轴系跳动等误差因素对测角精度的影响进行了详细分析。基于角度测量标准器具校准角度测量误差, 对误差数据进行谐波分析。基于遗传算法提出了一种参数优化方法, 建立误差补偿模型, 对测角误差进行了补偿。实验结果显示, 补偿后柱面光栅测角误差减少为0.7, 证明了误差补偿算法的有效性, 显著地提高了角度测量精度。     

分布式阵列雷达基线位置和相位误差的卫星标校方法

在采用相位干涉测角的分布式阵列雷达系统中,系统阵面相位中心位置误差和相位误差对测角精度影响很大,且阵面相位中心位置与物理中心位置通常不一致,因此需要对其进行精细标准补偿。传统的雷达系统误差校正方法通常采用远场辐射源来对雷达进行校正,但是对于单元间距很大的分布式阵列空间目标监视雷达而言,要实现远场辐射校准往往很难。该文提出一种利用多弧段的精轨卫星精密星历对阵面相位中心位置误差引起的相位误差进行白化,然后搜索相位中心坐标和相位差使匹配方差最小的校正方法,无需使用特定仪器测量,且能很好地标定误差;计算机仿真以及实测数据验证了使用该文校正方法后,测角精度得到了显著提升。     

一种捷联惯导引入的测角误差抑制方法

舰载相控阵雷达通过捷联惯导设备获取雷达实时的姿态角度信息,但捷联惯导设备存在姿态测量误差,目标在坐标变换至导航坐标系时会引入相应的测角误差。针对此问题提出一种测角误差抑制方法,该方法通过构建联合方位角测角误差和俯仰角测角误差的代价函数,调节捷联惯导设备与相控阵雷达的航向角偏差,获取最优安装位置下的综合测角误差,实现对捷联惯导设备引入测角误差的最大抑制,仿真试验验证了该方法的有效性。     

基于坐标平面旋转的比幅测角方法*

雷达信号处理主要目的是实现对目标角度的跟踪,伺服系统根据角误差驱动并调整天线方向,因此角误差的计算直接决定了跟踪速度。本文提出了一种基于坐标平面旋转的比幅测角方法,在误差允许的范围内,进行多次坐标旋转简化运算同时给出角误差符号位,经流水级除法器计算,在200M 工作频率下所提方法的整个测角过程仅需105 ns 即可得到角误差结果。在SMIC 0.13 μm CMOS 工艺下对两种方法设计电路进行流片测试,结果表明所提方法与基于求模算法的比幅测角方法相比,降低功耗62%,面积减少27.5 %,性能表现更优,验证了该方法的有效性。     

锥扫脉冲多普勒／频率步进复合制导系统测角方法研究

对应用于常规武器中的圆锥扫描条件下的脉冲多普勒／频率步进复合制导体制的信号处理进行了研究，建立了该复合体制下的目标回波信号的数学模型，提出了一种复合体制下的角误差提取算法，并对该算法进行了修正。通过仿真与外场试验对该算法进行了验证，证明了算法的正确有效性。     

单通道单脉冲直扩信号的跟踪方法研究

针对从直扩信号直接提取角误差的单通道单脉冲体制提出了2种实现方法,并进行了理论分析,对系统处理过程中对角误差信号的影响因素进行了说明与计算分析;对信号处理过程中可能引入的随机窄脉冲干扰的产生机理进行说明,以及此窄脉冲干扰对角误差电压的影响进行了分析描述。利用MATLAB对此方案进行了数值仿真。仿真结果表明,从直接序列扩频信号中直接提取角误差的2种方法均是可行的,角误差电压的误差精度也较高。     

基于ADAMS的工业机器人轨迹精度模型研究

预测工业机器人轨迹精度对高精度加工具有重要影响,分析影响其轨迹精度的因素,基于ADAMS提出一种考虑结构参数误差及关节转角偏差的轨迹精度模型。应用激光跟踪仪辨识工业机器人结构参数与名义值间存在的偏差,分析关节转角偏差随工况的变化,在ADAMS环境下建立轨迹精度模型。以UR5机器人为实验对象,API激光跟踪仪为测量仪器对其轨迹精度进行测量,与模型输出结果进行对比,实验结果表明,该模型可准确预测工业机器人轨迹精度,预测精度可达0.5 mm,且参考该预测结果进行误差补偿后,轨迹精度基本达到1 mm以内。     

基于坐标变换的视频跟踪误差角的计算方法

推导的算法主要用于两轴转台的视频跟踪。一般情况下,在进行视频跟踪时,常用目标相对视场中心的夹角来直接修正转台的方位角和俯仰角,这种粗略的计算方法仅当俯仰角在零值附近时有很好的近似度,俯仰角越大误差越大。文章基于坐标变换理论建立数学模型,分析推导所得的计算方法适用性强（各个象限均可计算）、精度高、输入输出明确。     

俯仰角大气折射误差修正方法

针对光学测量系统测量得到的空中目标俯仰角数据,包含了大气折射带来的误差问题,建立了俯仰角修正误差模型,并详细介绍了修正模型具体计算实施过程,提出了采用三弯矩方程计算任意高度大气折射系数和高斯积分计算俯仰角折射修正值．经俯仰角折射效果分析和实践证明该方法精确、有效,满足高精度数据处理的要求．     

四象限探测仪测角新算法

实验结果表明,传统的四象限探测仪测角算法具有较大的误差。既使落在各个象限的光斑面积均未到饱和,最大误差也在二十角秒以上。本文给出一种新的四象限测角仪测角算法,这种算法不仅可用于在线测量,而且可使最大测量误差降低到2.3761角秒。     

俯仰/滚转耦合的大角度姿态测量算法

基于加速度计或陀螺仪的测姿方法均存在大角度条件下姿态角误差放大、突变问题。对大俯仰角测量,通过预置欧拉旋转法可确定冗余加速度计的布置方式,降低了俯仰角测量误差。对大俯仰角条件下的滚转角测量,提出基于角速率阈值判定的陀螺解耦测姿算法。当俯仰角速率大于设定阈值时,采用角速度投影可钳制滚转角误差的漂移;当俯仰角速率小于设定阈值时,采用角速度积分可避免角速度投影造成的姿态误差放大。通过理论推导、分析和仿真,预置欧拉旋转法能有效避免大俯仰角条件下俯仰角姿态误差放大,陀螺解耦测姿算法能在振荡环境下长时间保持滚转角精确度。     

俯仰角对一维干涉仪测向精度的影响

阐述了存在俯仰角时一维干涉仪的测向原理,论述了俯仰角对测向误差的影响,计算了同时存在相位误差和俯仰角条件下的测向误差,介绍了几种减小测向误差的方法,利用Matlab软件仿真分析了测向误差,给出了一种误差校正系统。     

瞄准误差和Gamma-Gamma大气湍流下信号束散角的优化分析

在自由空间激光通信(FSO)系统中,瞄准误差和大气湍流严重影响系统通信链路,是链路性能恶化的两大主要因素.通过对联合信道的理论分析,建立了信道模型,并利用Meijer G函数推导出了直接探测系统和相干探测系统平均信道容量的表达式.通过在Matlab中的仿真结果可知,在给定瞄准误差和大气湍流的条件下,信号光的光束束散角并非越小越好,而是存在最优束散角,该束散角不仅可以保证系统性能良好,而且使得发射系统功率取得最小值,并且采用相干探测系统可以抑制大气湍流对系统的影响,有效提高系统的性能.