[發(fā)明專利]一種雷達(dá)波束方位中心海上標(biāo)定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011038017.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112147587B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎鑫;張玉石;李慧明;李善斌;李清亮;尹志盈;余運(yùn)超;朱秀芹;張浙東;張金鵬;趙鵬;許心瑜;尹雅磊;夏曉云;萬晉通;李笑宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團(tuán)公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 青島博雅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發(fā)明公開了一種雷達(dá)波束方位中心海上標(biāo)定方法，包括如下步驟：步驟1，航線計(jì)算；步驟2，雷達(dá)信號獲取；步驟3，信號最大值對應(yīng)方位角計(jì)算；步驟4，誤差判斷；步驟5：航線調(diào)整；步驟6，光電偏差計(jì)算。本發(fā)明所公開的雷達(dá)波束標(biāo)定方法，適用架設(shè)于沿海而且傳統(tǒng)標(biāo)定方式難以實(shí)施的雷達(dá)，可以豐富實(shí)際環(huán)境下的雷達(dá)標(biāo)定手段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)標(biāo)定領(lǐng)域，特別涉及該領(lǐng)域中的一種雷達(dá)波束方位中心海上標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

雷達(dá)探測目標(biāo)的測量精度某種程度上決定了雷達(dá)的工作能力，是非常重要的技術(shù)指標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，雷達(dá)測量誤差主要包括隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。隨機(jī)誤差通常采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方式進(jìn)行抑制，而系統(tǒng)誤差則需要通過一定技術(shù)手段進(jìn)行消除。

在眾多系統(tǒng)誤差中，波束指向誤差是最為常見的一種。它是在雷達(dá)天線安裝到位后，由于光軸和電軸指向不一致造成的，其中光軸是安裝在天線上作為軸系基準(zhǔn)的光學(xué)設(shè)備的視軸，電軸是雷達(dá)天線波束中心方向。目前，標(biāo)定二者偏差的主要方式是基于基準(zhǔn)塔。基準(zhǔn)塔的架設(shè)對距離和高度有嚴(yán)格的要求(詳見張中升，王志輝，雷達(dá)標(biāo)校技術(shù)[M]，國防工業(yè)出版社，2017和GJB 3153-1998精密測量雷達(dá)標(biāo)定與校正)。在滿足遠(yuǎn)場條件下，校準(zhǔn)塔架設(shè)高度必須要高于雷達(dá)天線用以減小地面多徑效應(yīng)。然而，對于某些特定環(huán)境下的雷達(dá)而言，雷達(dá)站址周邊難以架設(shè)校準(zhǔn)塔。例如，架設(shè)在海島山頂處的海雜波觀測雷達(dá)，傳統(tǒng)標(biāo)定方式實(shí)現(xiàn)困難，需要找尋新的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種雷達(dá)波束方位中心海上標(biāo)定方法，用來解決架設(shè)在海島山頂處的海雜波觀測雷達(dá)不能采用校準(zhǔn)塔進(jìn)行標(biāo)定的問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雷達(dá)波束方位中心海上標(biāo)定方法，其改進(jìn)之處在于，包括如下步驟：

步驟1，航線計(jì)算：根據(jù)雷達(dá)經(jīng)緯度LatR，LonR、高度H、光軸方位角φ₀、雷達(dá)波束下俯角α、雷達(dá)半功率波束寬度θ_3dB，設(shè)計(jì)垂直光軸方向的航線ab，距離對應(yīng)雷達(dá)半功率波束照射區(qū)域的寬度，航線端點(diǎn)的經(jīng)緯度可以通過Vincenty正解公式獲得；

步驟2，雷達(dá)信號獲取：通過導(dǎo)航設(shè)備引導(dǎo)船只沿航線勻速運(yùn)動(dòng)，船只搭載電磁信號接收機(jī)和接收天線，利用船載穩(wěn)定平臺保證接收天線波束中心指向雷達(dá)，實(shí)時(shí)接收雷達(dá)信號并記錄，此外還同步記錄航跡信息；

步驟3，信號最大值對應(yīng)方位角計(jì)算：根據(jù)接收雷達(dá)信號最大值對應(yīng)時(shí)刻t，找尋航跡信息中對應(yīng)的船只經(jīng)緯度信息LatS，LonS，根據(jù)雷達(dá)經(jīng)緯度LatR，LonR和Vincenty反解公式計(jì)算出實(shí)時(shí)的方位角φ₁，繪制接收信號隨方位角變化曲線；

步驟4，誤差判斷：計(jì)算接收信號最大值對應(yīng)的方位角φ₁和步驟1中的方位角φ₀，如果Δφ＝|φ₁-φ₀|＞θ_3dB/10，則將步驟1中的方位角φ₀改為φ₁，重新計(jì)算航線，并重新執(zhí)行步驟2和步驟3，獲得方位角φ₂，并計(jì)算φ₂與上一次方位角φ₁的差值以便更新Δφ＝|φ₁-φ₀|＞θ_3dB/10中的Δφ，

步驟5：航線調(diào)整：經(jīng)過n+1次調(diào)整，滿足Δφ＝|φ_n-φ_n-1|≤θ_3dB/10時(shí)，φ_n即為電軸方位角；

步驟6，光電偏差計(jì)算：光軸方位角φ₀與電軸方位角φ_n的差值即光電偏差Δφ'，Δφ'＝φ₀-φ_n。

本發(fā)明的有益效果是：