[發明專利]一種相控陣傳感器的衛星標校方法

在審

• 申請號: 201410801509.6
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN104535976A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 郭佳意;鈕俊清;鄧有銀;魏文博;劉二小
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G06F19/00;G01S19/14
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 吳娜

技術領域

本發明涉及衛星標校技術領域，尤其是一種相控陣傳感器的衛星標校方法。

背景技術

精度是傳感器設備重要的戰術指標之一，為確保系統測量精度，傳感器的系統標定是最重要且不可或缺的環節，其目的是標定相應的誤差系數、消除系統誤差，提高系統的測量精度。

衛星標定是近年來開始逐漸采用的先進的標定方法，該方法以近地軌道衛星為基準目標，通過比對量測數據與精密星歷，事后分析解算出各項誤差系數，可以很好地適應傳感器動態技術狀態。現有的衛星標定技術存在如下缺點：第一，該技術還停留在傳統二維機械反射面脈沖測量傳感器的動態系統誤差標定上，這種雷達與當前發展的相控陣傳感器工藝結構不同，導致誤差產生的誤差項不同，其誤差模型不適用于相控陣傳感器的衛星標校；第二，傳統二維機械反射面脈沖測量傳感器與相控陣傳感器的工作原理完全不同，相控陣傳感器有多種工作模式，應采用相應的標校策略以提高標校的效率和準確性。

綜上所述，隨著傳感器技術的不斷發展，傳統傳感器的衛星標校方法已無法再適用于相控陣傳感器，標校模式和誤差模型都應按照相控陣傳感器的結構特點和工作方式做進一步改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠適應相控陣傳感器的結構特點和工作方式，準確、高效地實現其動態工作狀態下的系統標校的相控陣傳感器的衛星標校方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種相控陣傳感器的衛星標校方法，該方法包括下列順序的步驟：

（1）根據傳感器的工作模式選擇相應的標校策略；

（2）若傳感器采用定方位工作模式則采取靜態標校策略：對傳感器進行定方位靜態標校，任務結束則傳感器衛星標校完成；

（3）若傳感器采用隨動觀測的工作模式，則采取隨動標校策略：首先對傳感器進行全方位動態標校，以標校結果作為基本參照；其次，在傳感器隨動工作的方位區間內，按6～10度方位間隔取一系列標校點；最后，在每一個標校點上分別對傳感器進行定方位靜態標校，任務結束則傳感器衛星標校完成。

所述定方位工作模式是指傳感器采用陣面方位固定，依靠電掃實現目標探測跟蹤任務的工作模式；所述隨動觀測的工作模式是指傳感器采用方位轉動和電掃方式相結合實現目標探測跟蹤任務的工作模式。

所述定方位靜態標校包括以下步驟：

（1）傳感器對標校衛星進行捕獲、跟蹤，獲取標校衛星量測數據；

（2）從公開渠道獲取相對應的標校衛星星歷作為標校真值，對衛星星歷進行坐標轉換，換算為地心地固坐標系；

（3）按量測數據中各點的量測時刻，采用星歷插值算法對衛星星歷做插值計算，獲取相應時刻的真值；

（4）對傳感器量測數據進行異常值修正，并完成數據平滑，再對量測數據進行電波修正；

（5）將經電波修正后的量測數據分為兩部分，其中一部分作為用于結果驗證的量測數據，另一部分作為誤差解算數據，將誤差解算數據與真值進行比對，建立定方位靜態標校誤差模型解算誤差系數；

（6）用解算后的誤差系數對用于結果驗證的量測數據進行誤差修正；

（7）判斷修正后的量測數據是否滿足傳感器指標要求，若滿足，則標校流程結束；反之，返回步驟（1），獲取新的量測數據，重新開始標校流程。

所述全方位動態標校包括以下步驟：

（1）傳感器對標校衛星進行捕獲、跟蹤，獲取標校衛星量測數據；

（2）從公開渠道獲取相對應的標校衛星星歷作為標校真值，對衛星星歷進行坐標轉換，換算為地心地固坐標系；

（3）按量測數據中各點的量測時刻，采用星歷插值算法對衛星星歷做插值計算，獲取相應時刻的真值；

（4）對傳感器量測數據進行異常值修正，并完成數據平滑，再對量測數據進行電波修正；

（5）將經電波修正后的量測數據分為兩部分，其中一部分作為用于結果驗證的量測數據，另一部分作為誤差解算數據，將誤差解算數據與真值進行比對，建立全方位動態標校誤差模型解算誤差系數；

（6）用解算后的誤差系數對用于結果驗證的量測數據進行誤差修正；

（7）判斷修正后的量測數據是否滿足傳感器指標要求，若滿足，則標校流程結束；反之，返回步驟（1），獲取新的量測數據，重新開始標校流程。

所述定方位靜態標校誤差模型為：

其中，、、?分別為方位角、俯仰角、距離的系統誤差量；

、、分別為距離、方位和俯仰零值；