AgileDARN雷达内定标的方法与实现

AgileDARN雷达系统是一种基于全数字相控阵技术的灵敏型地基相干高频雷达系统，实现对中高纬度电离层的探测。雷达系统的幅度和相位不一致将会导致雷达发射波束和接收波束的波束指向偏移，副瓣电平抬高和天线增益下降，最终影响雷达的探测精度。针对AgileDARN雷达系统幅度和相位不一致性展开研究，提出了一种基于FPGA和C++软硬件相结合的内定标方法。在发射探测信号之前，分别发送接收定标信号和发射定标信号，通过雷达系统的各个接收和发射通道后，计算各个通道之间的幅度和相位差异，用补偿因子来实现对雷达多通道幅度和相位不一致性的校正。实测数据表明:校正后各通道间幅度误差小于0.2 dB，相位误差小于1°。在满足系统一致性要求的前提下，既保证了实时性，又节省了雷达系统成本。     

AgileDARN雷达内定标的方法与实现

AgileDARN雷达系统是一种基于全数字相控阵技术的灵敏型地基相干高频雷达系统,实现对中高纬度电离层的探测。雷达系统的幅度和相位不一致将会导致雷达发射波束和接收波束的波束指向偏移,副瓣电平抬高和天线增益下降,最终影响雷达的探测精度。针对AgileDARN雷达系统幅度和相位不一致性展开研究,提出了一种基于FPGA和C++软硬件相结合的内定标方法。在发射探测信号之前,分别发送接收定标信号和发射定标信号,通过雷达系统的各个接收和发射通道后,计算各个通道之间的幅度和相位差异,用补偿因子来实现对雷达多通道幅度和相位不一致性的校正。实测数据表明:校正后各通道间幅度误差小于0.2 dB,相位误差小于1°。在满足系统一致性要求的前提下,既保证了实时性,又节省了雷达系统成本。     

用于雷达高度计定标的海面回波模拟器误差分析

雷达高度计发射前普遍采用回波模拟器来进行定标,所以对回波模拟器的误差进行准确的定量分析是高度计发射前的必备工作。在介绍回波模拟器原理的基础上,对影响回波模拟器误差的频综单元性能、二次相位、幅相起伏、延迟等特性进行了分析,最终根据设计指标计算了回波模拟器的系统误差。结果表明回波模拟器自身的精度能够满足海洋二号(HY-2)雷达高度计发射前定标的需要。     

船载单脉冲雷达快速标校系统设计与实现

当前船载单脉冲雷达幅相一致性标定方法受各类条件的限制,不具备快速标校的特性,一旦设备出现故障或系统更换备件时难以满足系统标校的需求。针对此问题在介绍船载单脉冲雷达幅相一致性标定原理的基础上对传统标校方法进行了分析。基于多模自跟踪体制,建立了天线偏离角与角误差信号关系的数学模型,通过获取目标相对天线角度变化值以及角误差电压变化值,提出了一种幅相一致性快速标定的新方法,并研制了快速标校软件,对设备进行多次标定试验,结果表明标校过程快速简便,满足精度指标,对提高幅相标定效率、克服标定环境局限性等具有重要的现实意义。     

AgileDARN雷达数字信号处理的FPGA实现

AgileDARN雷达系统是一种基于全数字相控阵技术的灵敏型地基相干高频雷达系统,实现对中高纬度电离层的探测。本文对雷达系统的数字信号处理展开研究,设计分析雷达数字系统收发信号处理流程,基于FPGA芯片实现信号收发、幅相不一致性校正、数字滤波、数字波束合成处理,实现方向图的灵活扫描和回波定向精度的提升,通过仿真实验验证了FPGA设计的可行性和有效性。     

星载雷达高度计沙漠散射特性及定标方法研究

为了提高星载雷达高度计海面风速产品的精度并更好地修正海况偏差的影响,有必要对高度计测量的后向散射系数进行定标。分布目标是星载雷达散射系数定标的有效手段,而沙漠的散射特性特别适于高度计的散射系数定标。检验了Jason-2卫星高度计的沙漠回波波形,在澳大利亚辛普森沙漠和我国的塔克拉玛干沙漠选取了适当的区域,收集了在这些区域长达7a的Jason-2高度计数据。基于这些数据,研究了Jason-2卫星雷达高度计在沙漠上的散射系数特性,并提出了基于沙漠的散射系数定标方法,分析了其原理、可行性和试验方案,探讨了高度计和现场定标散射计足迹匹配等关键技术,并对其定标误差进行了分析,论证了沙漠定标场可实现优于0.5dB的定标精度。该方法有助于进一步提升海洋2号(HY-2A)卫星风速和海况偏差产品的质量和应用前景。     

基于现场观测的星载雷达高度计定标方法进展

综述了截至目前的高度计定标相关进展。简要论述了星载雷达高度计的发展历史，高度计的主要误差来源，并以此引出并重点论述了用以校正这些误差来源并获得定标参数的3种基于现场观测的高度计定标方法，分别为依据GPS浮标、锚系压力验潮仪阵列以及沿岸验潮仪进行现场观测方法。同时论述了高度计定标场的历史发展，分析了国际高度计定标场的建设现状，重点介绍了国际上4个主要的业务化高度计定标场：Harvest石油平台、Bass海峡定标场、Corsica岛定标场、Gavdos岛定标场与我国为HY-2定标建设中的珠海万山定标场。通过对定标方法与国际业务化定标场的介绍，将为我国HY-2系列星载高度计万山定标场建设提供一定的思路。     

基于现场观测的星载雷达高度计定标方法进展

综述了截至目前的高度计定标相关进展。简要论述了星载雷达高度计的发展历史,高度计的主要误差来源,并以此引出并重点论述了用以校正这些误差来源并获得定标参数的3种基于现场观测的高度计定标方法,分别为依据GPS浮标、锚系压力验潮仪阵列以及沿岸验潮仪进行现场观测方法。同时论述了高度计定标场的历史发展,分析了国际高度计定标场的建设现状,重点介绍了国际上4个主要的业务化高度计定标场：Harvest石油平台、Bass海峡定标场、Corsica岛定标场、Gavdos岛定标场与我国为HY-2定标建设中的珠海万山定标场。通过对定标方法与国际业务化定标场的介绍,将为我国HY-2系列星载高度计万山定标场建设提供一定的思路。     

CINRAD/CB型天气雷达远程机外定标系统的设计与实现

新一代天气雷达站的建设普遍采取局站分离的方式,不利于雷达的日常维护和机外定标,在极端天气情况下,由于技术保障人员无法到达雷达站,严重影响雷达保障的时效性;CINRAD/CB型新一代天气雷达远程控制和在线定标系统能够有效解决雷达远程机外定标的问题,其由硬件子系统和软件子系统两大部分组成;硬件系统采用嵌入式结构和FPGA封装技术相结合的架构,软件系统采用B/S的架构;在某新一代天气雷达站经过为期一年实际应用,该系统实现了CINRAD/CB型新一代雷达的远程机外定标、故障报警维护和雷达附属设施监控等功能并远程排除雷达故障10余次,达到了系统设计的目标.     

嵌入式雷达幅相特性测试仪的设计与实现

幅相特性对于雷达非常重要,直接影响雷达的跟踪性能,嵌入式雷达幅相特性测试仪,采用嵌入式Linux操作系统,以PC/104总线CPU模块为核心,配以幅相特性测试虚拟仪器卡和测试软件构成;该测试仪能完成多种雷达天线馈电线系统、接收系统宽带微波信号幅度差与相位差测试的自动引导,在测试精度、测试方法、操作使用等方面都优于以前的仪器,该测试仪在雷达BIT整机性能监测系统中得到了应用,显著改善了雷达的测试性。     

Analysis of FPGA Implementation for AgileDARN Radar Digital System

AgileDARN radar system is a kind of sensitive ground coherent high frequency radar system based on all digital phased array technology,which can realize the detection of Middle and high latitude ionosphere.In this paper,The digital signal processing of radar system is studied detailed.The mechanism of digital signal processing of radar system have been designed and analyzed.The FPGA is used to implement the signal transceiver,Amplitude\|phase correction,Digital beam forming and digital filter for radar system,So the system can realizes flexible scanning of the direction map and improves the Echo orientation precision.The feasibility and effectiveness of the FPGA design is verified through the simulation experiments.     

基于子空间类法的阵列幅相误差校正方法

该文针对阵列误差条件下多目标方位高分辨估计问题,提出了一种基于子空间类法的阵列幅相误差校正方法,实现过程简单,效果显著。计算机仿真结果表明,该校正方法可以有效地改善子空间类方法的稳健性,提高其多目标分辨能力,而且方位参数估计精度良好,具有较好的工程应用前景。     

基于闭环多分配网络重叠的噪声注入校正方法

提出了一种闭环多噪声网络重叠注入的干涉式综合孔径辐射计校正方法,该方法采用多个1?4噪声注入网络闭环重叠来实现1?10噪声注入网络;然后对其鲁棒性分析,分析结果表明在不可分离误差小于1°,正交残余误差小于0.5°,输出测量值随机误差为2%时,通道相位差估计精度不大于2.3°;与开环噪声网络重叠注入法相比,该方法能达到更高的校正精度。     

一种脉冲氦离子化检测器气相色谱仪计量性能的校准方法

对脉冲氦离子化检测器(Pulsed Discharge Helium Ionization Detector,PDHID)的校准是确保微量气体分析数据准确性的重要保证。针对微量气体PDHID校准方法难点问题,采用实验设计方法,选择合适标准物质与色谱条件进行试验。实验结果表明:氢气等气体可作为标准物质,该校准方法检测限:DPDHID<2.5<10-12g/s,扩展不确定度:U rel<5%,k=2,可开展对PDHID的校准。     

回波模拟器在雷达高度计地面测试和定标中的应用

给出了自行研制的回波模拟器实验样机的原理、性能及其对雷达高度计的测试和定标方法,应用该样机对神舟4号飞船的雷达高度计进行了全系统的地面测试和定标实验。实验结果:有效验证了回波模拟器对雷达高度计的测试和定标方法的可行性,有效验证了神舟4号雷达高度计发射前的动态工作性能。     

一种雷达和摄像机的空间标定方法

多传感器融合技术已经广泛应用在智能汽车环境感知领域中;雷达和摄像机的空间标定是伴随信息实时融合的道路检测技术的基础;结合智能汽车的实际应用,提出了针对激光雷达和摄像机的空间标定方法;通过特制的标定板来获得雷达数据和图像数据,选取激光雷达坐标系作为世界坐标系,通过参数拟合的方法来求取图像坐标系与雷达坐标系的变换关系,进而实现两种传感器的空间配准;该方法只需要标定板就能够完成激光雷达和摄像机的空间标定,标定精度高,实现了多个传感器世界坐标系的统一,避免了后续处理中数据解释的二义性;实验结果表明这种方法简单准确,满足系统要求。     

星载雷达高度计幅度和相位误差分析与估算

在星载雷达高度计中,误差分析是其核心内容之一。而其中幅度和相位误差一直是设备误差中相当重要的一项。利用成对回波理论推导了幅度和相位误差带来的距离旁瓣,并将旁瓣与测高误差对应起来,结合具体参数进行了定量分析,对系统的幅度及相位误差进行了估算。     

三维重构中数码相机参数标定方法研究

随着数码技术的迅速发展,在许多场合人们已逐渐采用数码相机作为主要的图像采集设备.数码相机的标定被认为是实现三维重构基本而又关键的一步,可以为后继的立体图像匹配与三维重构奠定良好的基础.在介绍数码相机成像理论模型和已知相机内部参数的基础上,提出了一种新的利用直角三点来实现数码相机外部参数标定的方法.与现有的标定方法相比,简化了标定需要的特征点的数量和标定装置的复杂程度.文章最后通过实例说明了利用该标定方法实现三维重构的具体步骤和方法,并且验证了此方法的可行性及标定的精度.