船载雷达轴系误差修正参数的标定

船载某C频段统一测控系统（UCB）因为光轴变化，使得坞内标定的角度零值、光机偏差等轴系误差修正参数不能准确校正设备的光轴指向偏差，而以光轴为基准放球标定的光电偏差修正参数无法使用。针对这个难题，在深入分析雷达轴系误差修正原理及参数标定方法的基础上，提出了基于测星数据动态标定雷达轴系误差参数、基于脉冲雷达电轴推算UCB光电偏差参数的替代方法，给出了相关数学模型，并利用实测数据进行了验算分析。试验结果表明，替代方法标定的参数准确合理，误差修正精度高，有效提升了数据处理精度。     

基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法

针对动态条件下船载雷达误差修正参数标定困难的问题,提出了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法,该方法以安装于船载雷达天线的星敏感器测角数据为比对基准。总结了船载雷达标定方法的现状,介绍了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算原理,推导了船载雷达误差计算公式和误差修正参数解算模型。通过计算雷达相对星敏感器的角度残差,采用最小二乘算法实现了误差修正参数的解算。最后,通过静态与动态试验对该方法进行了验证。试验结果表明,静态条件下,该方法与传统坞内标定结果相比一致性优于15″,动态条件下的一致性优于25″,说明该方法技术上是可行的。     

电磁环境对重力下垂参数标定的影响

在航天测量船无线电测量设备重力下垂参数标定中常常会受到电磁环境的影响,导致标定结果失真(参数值不可用)。为提高设备的跟踪精度,需获得较为准确的重力下垂参数。设电磁环境影响参数ξ,将参数ξ代入到相关的标定过程中去定量分析影响量,给出了ξ对重力下垂参数的影响量值,同时得到结论：重力下垂参数ΔEG和电磁环境影响ξ对电轴在方向上的影响相同,反向法无法分离两种误差。为分离两种误差,消除环境影响量ξ,对重力下垂参数标定的工程方法进行了改进,依据误差的包含关系,将传统的对塔方法和跟踪信标球的方法相结合,通过相关数学方法处理得到较为准确的重力下垂参数,经过试验验证,该方法可行,标定结果可信。     

基于恒星测量的船载雷达轴系误差修正参数动态标定

提出了一种动态条件下通过船载经纬仪和雷达标校电视联合测恒星,标定雷达轴系 误差修正参数的数学方法,从理论上推导了相关的模型。在此基础上,通过实测数据进行了 试算分析。分析结果表明：利用动态标定方法给出的船载无线电雷达轴系误差修正参数吸 收了经纬仪光轴和雷达光轴之间的偏差,有效提高了雷达测角精度。     

基于射频隐身的采样周期和辐射功率控制方法研究

为进一步提高雷达的射频隐身能力,合理分配相控阵雷达的工作参数,在目标跟踪时,对雷达的采样周期和辐射功率控制方法进行研究。首先,根据目标运动状态的不同,对雷达采样周期与辐射功率自适应设计方法进行分析,在满足系统跟踪性能要求的前提下,建立了控制参数的优化模型;然后,利用粒子群算法优化自适应采样周期和自适应辐射功率等参数,有效地降低了跟踪性能误差,提高了雷达系统的射频隐身性能。与传统的雷达采样周期和辐射功率算法进行了仿真比较,结果表明所提的算法取得了较好射频隐身效果。     

利用模糊理论对单脉冲雷达天线副瓣的自动识别及跟踪

本文讨论了根据单脉冲雷达的特点及跟踪过程，运用模糊综合评判、模糊数据库、模糊控制的原理对单脉冲雷达系统的天线进行副瓣自动识别及跟踪的方法，经过仿地具试验初步验证该方法是可行的。     

相控阵雷达在线幅相校正

TR组件有源通道会随环境条件的变化引起雷达回波幅度和相位的变化,使得相控阵天线波束的指向精度下降、副瓣电平抬高,导致雷达系统在探测、成像、跟踪时失效。为此,通过对相控阵天线产生幅相误差原因的分析,提出了采用远场最优方向图和近场平均矢量法相结合的算法,对相控阵雷达进行非实时在线幅相校正,从而提高相控阵天线的幅相一致性,保证雷达系统正常工作。暗室试验和外场试验验证了算法的正确性和可实现性。     

基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3″和9″,随机残差分别为40″和45″,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

提高航管二次雷达近程目标跟踪稳定性的方法

针对相控阵体制航管二次雷达系统在雷达近程探测空域内无法稳定监视目标的问题,提出了一种提高航管二次雷达系统对近程目标跟踪稳定性的方法。基于现有航管二次雷达系统的硬件架构,设计了在对监视空域进行航管扫描询问过程中密集插入对近程目标跟踪询问的工作方式,并给出了航管近程跟踪询问流程和波位随机同步跳转控制时序的详细设计方法以及对航管近程跟踪能力的估算方法。仿真计算结果验证了该方法的可行性和有效性。     

船载雷达动态滞后误差修正定轨结果变差问题分析

针对测量船在某型号任务中雷达测量数据在修正动态滞后误差后定轨结果变差的问题,阐述了动态滞后误差产生的原因及误差特性,分析了全球定位系统(Global Positioning System,GPS)数据标定定向灵敏度、轴系参数等对定轨结果的影响,梳理了历次任务数据处理情况,通过对测量数据与GPS数据的系统误差、随机误差比对残差分析,逐项排查问题,定位了雷达测量数据在修正动态滞后误差后定轨结果一致性变差的原因,为后续任务动态滞后误差修正提供了依据。     

一种基于误差电压比例记忆的无塔校相方法

针对大部分航天测控站下行链路校相功能还依赖标校塔的现状,分析了偏馈模式和有线模式下方位、俯仰误差电压比例值保持稳定的原理,提出了利用该稳定性实现测控站无塔校相的方法。实验证明,利用该方法得到的校相结果交叉耦合小于七分之一,定向灵敏度满足要求。该方法解决了设备组合变更或设备检修后需要重新标定的问题,可应用于双通道跟踪体制的统一测控系统,具有很强的实用性。     

大口径天线多模馈源跟踪系统校相参数的计算

基于测控系统常用的大口径天线多模馈源跟踪系统校相需求,介绍了当前常用的校相方法,针对太阳校相单次校相结果误差大、需取均值使用导致校相周期长等缺点,通过分析多模馈源跟踪系统工作原理,提出了一种基于固定波程差的校相参数计算方法。该方法利用不同频点的精确校相值标定跟踪系统和、差通道之间波程差,进而计算出整个频段中各频点校相值。最后结合靶场遥测设备进行计算验证,应用表明该方法计算快捷,计算结果稳定可用,符合实际数据的变化趋势,能够满足各项实际工程应用需求。     

主动雷达与惯导设备安装夹角的标校

针对主动雷达与惯导设备安装夹角引起的测角误差问题，提出了一种高效、高精度的标校方法。采用差分全球定位系统(Global Positioning System,GPS)分别测量目标和雷达在大地坐标系中的位置信息，并转换到目标地理坐标系中；同时通过雷达和惯导测量的雷达坐标系下的目标角度、距离信息，建立目标地理坐标系和雷达坐标系的转换方程，计算出雷达和惯导在目标地理坐标系下的安装夹角。性能分析和仿真结果表明，在确保差分GPS坐标、惯导输出姿态角和雷达测量角精度的条件下，所提方法能有效和高精度的测量出安装夹角。该方法通过了外场试验标定和机载试验验证，可推广到车载或机载雷达与惯导设备的安装夹角标校中。     

利用射电星噪声的无塔校相方法

提出了射电星幅射的射电噪声信号用作单脉冲角跟踪和、差通道幅、相校准的信标源的校相 方法。介绍了其跟踪和校准原理,分析了与正弦标校信号的区别,讨论了其在宽带跟踪和窄 带跟踪中的不同应用。     

伯努利滤波在单站无源跟踪中的应用

外辐射源雷达系统具有隐蔽性好、反隐身能力及抗干扰能力强等优点，但其中高频频段信号普遍存在距离分辨率较差的问题。通过建立仅利用目标多普勒信息的测量模型，将基于随机有限集的伯努利滤波算法应用于以多个视距外短波广播发射站、单个近距离接收站为背景的单站无源雷达系统中，同时克服了传统跟踪方法中复杂的数据关联，进而提高了跟踪效果。仿真结果表明，该方法能在大量虚警下仅利用多普勒信息实现对运动目标的有效跟踪和定位。     

基于历史信息的雷达测量精度等效评估方法

飞行器发射试验前需要评估测量设备的精度。针对无校飞实验条件下的雷达测量精度评估问题，提出了一种等效精度评估方法，利用历次试验的测量数据和试验前的测试数据评估参试雷达的测量精度。分析了雷达的测量信号流程，建立了检测信息、测试信息到测量精度映射的因子合成回归模型，给出了历次测试信息一致性的秩和非参数检验方法，在测试信息一致的前提下等效评估当前的测量精度。经飞行试验测量数据验证，所提方法对雷达的测量精度评估结果与实际精度的符合性较好，可用于无校飞试验条件下技术状态稳定的雷达精度评估。     

标校卫星地面应用系统方案设计

卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差,由于国内标校卫星发展较晚,相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法,缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统,设计了系统工作模式,提出了标校卫星任务规划方法,并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务,并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。     

基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理

针对高分辨雷达在跟踪扩展目标时出现多散射点的问题,提出了一种基于联合概率加权的雷达目标点迹处理方法。首先,对信号检测出的多散射点构建其残差变量,根据判别准则进行目标点迹配对处理,剔除异常散射点;然后,同时考虑散射点位置和回波幅度信息,计算联合概率的权值,目标多散射点经概率加权融合后估计得到散射中心。仿真分析表明,该方法在高分辨雷达扩展目标点迹处理中能有效抑制杂波的干扰,目标点迹精度在距离、方位和俯仰上分别提高了20.63%、47.51%和41.03%,同时具有很好的可靠性,满足工程应用的需求。