CN111398921A - 一种减小雷达光电差标定不确定度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及雷达角度测量技术领域，特别涉及一种减小雷达光电差标定不确定度的方法。包括以下步骤：1）正镜，在正镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的正像位置，对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线正像位置，使雷达十字刻线中心与光标中心重合，记录雷达PDU上显示的角度值
、
；2）倒镜，在倒镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的倒像位置，采用如步骤1）的步骤，在天线倒像位置，使雷达十字刻线中心与光标中心重合，记录角度值
；3）利用公式
，
计算出光电差KZ及Kn。
Description
技术领域
本发明涉及雷达角度测量技术领域，特别涉及一种减小雷达光电差标定不确定度的方法。
背景技术
光电差为雷达角度测量过程中需要修正的一项***误差，其定义为“雷达电轴与光轴的不平行度，以二者之间的偏差角表示”。光电差根据电轴偏离光轴的方向可分为方位误差KA和俯仰误差KE。不确定度定义为：由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度，在标定雷达光电差的过程中，测量仪器和标定方法均会影响不确定度。目前使用的标定雷达光电差的方法，采取望远镜正倒镜对标校源观测得到误差值。测试方法及步骤如下：
1）雷达天线对准标校源，发射机加高压，跟踪稳定电标后，得到此时的方位俯仰值
;
2）锁定天线，采用光标刻度判定法，从望远镜观测标板上对应光标中心到望远镜中心的偏差
，
；
3）天线置倒镜跟踪电标，得到此时倒镜的方位俯仰值
；
4）锁定天线，采用光标刻度判定法，从望远镜观测标板上对应光标中心到望远镜中心的偏差
，
；
5）计算光电差如下：
上述方法存在以下2个缺点：
1）锁定天线导致角度变化。在锁定天线时，天线的驱动电机断电，制动器抱死。过程中，因伺服***不对角度进行修正和制动力的作用，天线角度会一定变化，幅度在0.003°~0.005°左右，方向随机，天线角度变化，导致在读取光标偏差量时，天线并未真正对准电轴且偏离的角度较大，造成光电差标定时数据离散程度的引入。
2）数据判读困难，导致判读误差大。
通过望远镜观测光标时，因为刻度线较密、光标尺寸较大，且通常情况下光标偏离望远镜十字刻度中心较远，故观察过程中会造成一定的偏差，难以准确分辨光标中心所对应的确切刻度值。加之光标褪色和望远镜刻度不清晰，极易造成读数时引入较大判读误差。
如图1所示，判读误差极易给标定数据带来较大的离散性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种减小误差的减小雷达光电差标定不确定度的方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种减小雷达光电差标定不确定度的方法，包括以下步骤：
1）正镜，在正镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的正像位置，对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线正像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录雷达PDU上显示的角度值
、
；
2）倒镜，在倒镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的倒像位置，对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线倒像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录角度值
、
；
3）利用公式
，
计算出光电差KZ及Kn。
优选的，所述正像位置为俯仰不大于90°。
优选的，所述倒像位置为俯仰不小于90°。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过在不锁定天线前提下，改判读刻度为判读中心“十”字分划线。望远镜刻度板“十”字分划线较粗，在视野中比较清晰，观测容易，通过找出刻度值与中心“十”字分化线的对应，同时，改光刻度判读为雷达PDU判读，充分利用超高精度的雷达PDU读数，利用新的公式进行计算，将角度判读由“光刻度判读”改变为“雷达PDU”判读，即将雷达光电差标定值与PDU读数相连，
利用这种方法可以降低雷达光电差标定的不确定度，提高雷达的测量精度。
附图说明
图1为背景技术中判读误差示意图；
图2为本发明的望远镜十字中心线对准光标黑白分划线的示意图；
图3为本发明与背景技术中的A类不确定度对比图；
图4为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参照图2和图4，本发明的一种减小雷达光电差标定不确定度的方法，包括以下步骤：
首先，开始，1）正镜，在正镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的正像位置（俯仰不大于90°），对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
为减小判读误差，避免观测光标中心的位置，将望远镜十字中心线对准光标黑白分划线的位置，如图2所示，然后，下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线正像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录雷达PDU上显示的角度值
、
；
2）倒镜，在倒镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的倒像位置（俯仰不小于90°），对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线倒像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录角度值
、
；
3）利用公式
，
计算出光电差KZ及Kn。
然后标定次数足够后，求N次标定结果的算术平均值即可，最后结束。
通过上述的方法，本发明中，其输入量的A类不确定度与光刻度判读输入量的A类不确定度相比较，A类不确定度普遍较低，大大低于光刻度判读的输入量。在此，均以正镜光标的方位输入量为例，光刻度判读的
、本发明的为
，A类不确定度对比如图3所示，由图3可知，因视觉误差、光标中心难以确定、望远镜刻度不清晰等随机性因素引入的不确定度分量已大大减小，同时，经过计算，得到扩展不确定度（B类不确定度）下降了65.9%。
因此，本发明可以降低标定中产生误差的不确定度，提高标定数据的可信度，避免了较高的不确定度引入***误差，从而导致最终的雷达测角修正数据精度不满足要求。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种减小雷达光电差标定不确定度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）正镜，在正镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的正像位置，对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线正像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录雷达PDU上显示的角度值
、
；
2）倒镜，在倒镜状态下，雷达天线对准标校源，在天线的倒像位置，对塔上电标自跟踪，记录雷达PDU上显示的方位、俯仰角度值
、
；
下高压，人员甲上天线，人员甲通过望远镜观察并指挥人员乙转动天线，在天线倒像位置，使雷达“十”字刻线中心与光标中心重合，记录角度值
、
；
3）利用公式
，
计算出光电差KZ及Kn。
2.根据权利要求1所述的减小雷达光电差标定不确定度的方法，其特征在于：所述正像位置为俯仰不大于90°。
3.根据权利要求1所述的减小雷达光电差标定不确定度的方法，其特征在于：所述倒像位置为俯仰不小于90°。
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