[發明專利]一種星載微波跟瞄雷達的電軸光學標定系統及其標定方法有效

申請號：	201310414744.3	申請日：	2013-09-12
公開（公告）號：	CN103454619A	公開（公告）日：	2013-12-18
發明（設計）人：	江利中;吉峰;李雁斌;黃勇;鄒波	申請（專利權）人：	上海無線電設備研究所
主分類號：	G01S7/40	分類號：	G01S7/40
代理公司：	上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249	代理人：	張妍;張靜潔
地址：	200090 ***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種微波雷達光學標定系統及其方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及航天空間測量有效載荷的試驗及測試技術領域，具體涉及一種星載微波跟瞄雷達的電軸光學標定系統及其標定方法。

背景技術

現有技術中，星載雷達主要通過安裝在雷達和航天器本體上的立方鏡來保證在雷達測量坐標系與航天器本體坐標系中獲得目標信息的一致性。因此，精確標定雷達測量坐標系與立方鏡坐標系之間的旋轉關系，才能保證星載雷達給航天器提供精確、可靠的目標信息。為達到此目的，必須標定雷達天線和驅動機構的安裝精度、雷達電軸與天線機械軸的一致性。

雷達電軸定義為雷達天線差波瓣零值點指向；天線機械軸定義為通過天線口徑平面中心并垂直口徑平面的軸線；雷達的標定，是指在規定的條件下，利用專用設備對雷達某些參數進行測定的過程。傳統雷達（如地基雷達）的標定和校準方法已較為成熟，該方法主要都是利用光學瞄準鏡（或電視望遠鏡）在外場環境中測出目標的信息，然后與雷達測得的目標信息比對進行雷達的標定和校準。但對于機械尺寸小、結構復雜、有高精度和高可靠性要求的星載微波跟瞄雷達來說，已不便在雷達產品上安裝光學瞄準鏡（一般安裝立方鏡）；而且，利用該方法獲得的標定精度有限，難以滿足星載微波跟瞄雷達的要求；另外，星載雷達試驗均在緊縮場（微波暗室）中進行，外場環境溫濕度難以保證。因此，需要在緊縮場中，利用高精度的光學儀器對星載微波跟瞄雷達進行非接觸式的標定。

文獻《空間交會對接微波雷達測量系統地面校準技術研究》(“宇航計測技術”，Vol.?31?No.6，Dec.?2011)?利用6臺電子經緯儀組成一個標定系統，在緊縮場中完成交會對接微波雷達的標定。交會對接微波雷達由雷達主機和應答機組成，所以文獻中利用應答機完成雷達主機的標定：在雷達天線和應答機天線上分別安裝一個立方鏡，通過移動應答機，利用標定系統分別測量兩立方鏡的坐標系，然后與雷達測量的信息比對進行雷達的標校。此方法主要用于標校交會對接等合作工作體制的雷達。但該方法在標定時，每移動一次應答機，都需要利用標定系統對應答機上的立方鏡重新測量其坐標系。為了得到較高的標定精度，需要反復移動應答機，這就存在大量復雜的測量工作。另外，對于非合作自主工作的雷達，通常使用目標模擬器來模擬目標回波信號，在目標模擬器（通常為喇叭天線）上不便于安裝立方鏡，即使安裝，也難以保證安裝精度。因此，此文獻給出的標定方法無法有效的用于星載微波跟瞄雷達的電軸標定。

發明內容

本發明的目的在于提供一種星載微波跟瞄雷達的電軸光學標定系統及其標定方法，本發明的標定系統和標定方法可以在緊縮場中對雷達進行高精度的標定，滿足星載微波跟瞄雷達對使用環境溫濕度、潔凈度的要求，實現對星載微波跟瞄雷達的非接觸式標定，標定精度高，用到的測量儀器少，可以自動化完成數據的解算，確保雷達的高精度和高可靠性。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：一種星載微波跟瞄雷達的電軸光學標定系統，其特征在于，包含：雷達測試子系統、標定子系統、雷達裝置、目標模擬子系統；

所述的目標模擬子系統包含目標模擬源、二維測試轉臺、與二維測試轉臺連接的二維測試轉臺控制器、二維掃描架及設置在二維掃描架上的目模喇叭天線；

所述的雷達測試子系統包含測試設備及示波器；

所述的示波器與測試設備連接；

所述的雷達裝置、目模喇叭天線及測試設備分別與目標模擬源連接；

所述的標定子系統包含多路數據采集器以及分別與多路數據采集器連接的數據處理單元、激光跟蹤儀、第一經緯儀、第二經緯儀及第三經緯儀；

所述的第一經緯儀、第二經緯儀及第三經緯儀設置在雷達裝置和二維掃描架之間。

所述的雷達裝置包含信號收發處理組件、機構控制器、驅動機構支撐基座、設置在驅動機構支撐基座中間部位的驅動機構及設置在驅動機構上的雷達天線；

所述的測試設備、機構控制器及雷達天線及目標模擬源分別與信號收發處理組件連接；

所述的機構控制器與驅動機構連接；

所述的驅動機構底座平面上設有第一立方鏡；

所述的雷達天線上設有第二立方鏡。