本發(fā)明涉及修正雷達測量誤差的方法技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種高精度修正監(jiān)視雷達測量誤差的系統(tǒng)及修正方法。

背景技術(shù)：

雷達探測的結(jié)果信息包括距離、角度、速度等，一般重點關(guān)注目標(biāo)的距離和方位，即準(zhǔn)確定位。所以，方位和距離信息的獲取是監(jiān)視雷達的主要功能。

基于雷達原理，所探測到的點的距離、角度信息均存在一定的系統(tǒng)誤差；此外，雷達布站時機械零位與正北的偏角所形成的安裝誤差，均會對雷達測量精度產(chǎn)生較大影響。特別地，雷達終端疊加地圖后，體現(xiàn)在雷達終端界面上，目標(biāo)點的位置信息與實際大地坐標(biāo)系下目標(biāo)所在的位置信息存在一定表達誤差。這種誤差對操作者的判斷將產(chǎn)生重要影響，故而有必要將此誤差進行精確修正。故此，一般雷達架設(shè)后，需要將雷達的方位0°與正北進行歸一化設(shè)置，并將雷達探測到目標(biāo)的距離信息進行修正，就可以降低雷達的測量誤差。傳統(tǒng)做法是修正方位碼盤的初始零位，并在距離上修正一定量，以達到改善雷達測量精度的目的。

如何將雷達方位碼盤的0°與地理正北精確歸一是提高雷達測量精度首先要解決的問題。通常是先記錄站心位置處的GPS坐標(biāo)，然后用瞄準(zhǔn)鏡找一具有明顯地理特征的參照物進行瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)后需記錄兩組數(shù)據(jù)：

1)記錄此時雷達方位碼盤的角度值，并記為θ₁；

2)記錄所瞄準(zhǔn)參照物的GPS坐標(biāo)。

依據(jù)圖1所示小軟件，計算此參考點與雷達站心的連線的方位角信息(即此連線與正北之間的夾角)，并將此方位角記作θ₂。計算△θ＝(θ₂—θ₁)的值，即可得到所需要的角度修正數(shù)值。

通過配合目標(biāo)在上述參考點周圍的移動，保證配合目標(biāo)完全暴露在雷達探測范圍內(nèi)，雷達就可發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并報出其距雷達站心的距離d₁，利用參考點的GPS坐標(biāo)和雷戰(zhàn)站心的GPS坐標(biāo)，結(jié)合圖1所示小軟件計算其距雷達的實際距離值d₂，計算△d＝(d₂—d₁)，即可得到所需要的距離修正數(shù)值。理論上，此過程選取的樣本數(shù)越多，計算的角度及距離修正量越精確，實際操作中一般選取三處具有明顯地理特征的參考點作參考。

上述方法理論上可以精確修正雷達方位角度及距離誤差，但存在如下不足之處：

1)易于引入操作誤差，修正量隨操作人員的不同而略有差異。

2)操作流程繁瑣。由于要在天線法面內(nèi)架裝校瞄鏡，需要保證雷達天線法向與校瞄鏡瞄準(zhǔn)方向的絕對重合，使雷達天線的法向電軸與光學(xué)校瞄系統(tǒng)的光軸絕對重合，實現(xiàn)光軸與電軸的精確轉(zhuǎn)換，才能保證測量精度；

3)對操作環(huán)境有一定要求。如在高寒、強風(fēng)等不利天氣環(huán)境下，操作人員可能由于自身原因無法達到精確校準(zhǔn)的目的；

綜上所述，該傳統(tǒng)方法在快速機動布防的監(jiān)視雷達領(lǐng)域存在諸多使用缺陷，很難適應(yīng)快速機動布防需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種高精度修正監(jiān)視雷達測量誤差的系統(tǒng)及修正方法，用于雷達監(jiān)控終端疊加數(shù)字地圖后，使雷達發(fā)現(xiàn)的目標(biāo)點真實地浮現(xiàn)在雷達監(jiān)控操作終端界面的數(shù)字地圖之上，達到目標(biāo)點跡在數(shù)字地圖上的精確定位，用于精確指導(dǎo)監(jiān)控人員對整體態(tài)勢進行有效把控。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：一種高精度修正監(jiān)視雷達測量誤差的系統(tǒng)，包括一服務(wù)器、雷達、監(jiān)控操作終端、智能終端；

所述服務(wù)器基于互聯(lián)網(wǎng)且安裝有公開的坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；

所述監(jiān)控操作終端與雷達實現(xiàn)信息交互；

所述監(jiān)控操作終端疊加數(shù)字地圖；

所述智能終端具備坐標(biāo)獲取及上報模塊，使用中配合目標(biāo)攜帶智能終端，智能終端通過移動基站將所處位置點坐標(biāo)信息上報給服務(wù)器，服務(wù)器再通過互聯(lián)網(wǎng)將所收到的位置點坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控操作終端。

一種基于上述系統(tǒng)的修正方法，包含以下步驟：

S1：確保監(jiān)控操作終端、服務(wù)器、智能終端處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)；

S2：配合目標(biāo)攜帶智能終端在雷達掃描區(qū)域內(nèi)進行移動，在監(jiān)控操作終端上會顯示配合目標(biāo)的兩種形式的坐標(biāo)信息，一種為配合目標(biāo)在雷達坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置，另一種為配合目標(biāo)在大地坐標(biāo)系下的坐標(biāo)位置；

S3：通過配合目標(biāo)做純徑向移動，觀察并記錄配合目標(biāo)的雷達顯示點跡與配合目標(biāo)的GPS點跡之間的偏角，用于修正角度誤差；GPS點跡發(fā)送的延遲僅在徑向距離上存在誤差，這樣就可以精確修正雷達坐標(biāo)系的0°與大地坐標(biāo)系正北之間的角度誤差；

S4：通過配合目標(biāo)做純切向運動，在雷達監(jiān)控操作終端界面上形成兩段以雷達所在位置的GPS坐標(biāo)點為圓心的圓弧，觀察并記錄兩段圓弧的距離差，用于修正距離誤差；GPS點跡發(fā)送的延遲僅在角度上存在前后誤差，不影響雷達距離精度的修正。

本發(fā)明的有益效果在于：通過智能終端精確地修正雷達系統(tǒng)的測量誤差，確保了雷達所發(fā)現(xiàn)點跡的位置信息與實際的地理位置信息較好吻合；

極大地縮短了雷達布站、修正所需的時間，為雷達系統(tǒng)快速響應(yīng)提供了先決條件；

修正過程易操作，對環(huán)境無特殊要求，極大地降低了操作人員的勞動強度；

規(guī)避人為操作中，引入的各種不確定性誤差；

此方法在現(xiàn)有雷達精度修正方法中具有很強的先進性，并且實現(xiàn)方法簡易，易于操作，具備大面積推廣的市場效應(yīng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換工具界面示意圖；

圖2為本發(fā)明的坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)原理示意圖；

圖3為目標(biāo)點存在兩種形式的坐標(biāo)示意圖；

圖4為未修正雷達測量誤差的實際雷達監(jiān)控操作終端顯示界面；

圖5為修正角度值后的實際雷達監(jiān)控操作終端顯示界面；

圖6為修正距離值后的實際雷達監(jiān)控操作終端顯示界面。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖2所示的一種高精度修正監(jiān)視雷達測量誤差的系統(tǒng)，包括一服務(wù)器、雷達、監(jiān)控操作終端、智能終端；所述服務(wù)器基于互聯(lián)網(wǎng)且安裝有公開的坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)模塊；所述監(jiān)控操作終端與雷達實現(xiàn)信息交互；所述監(jiān)控操作終端疊加數(shù)字地圖；所述智能終端具備坐標(biāo)獲取及上報模塊，使用中配合目標(biāo)攜帶智能終端，智能終端通過移動基站將所處位置點坐標(biāo)信息上報給服務(wù)器，服務(wù)器再通過互聯(lián)網(wǎng)將所收到的位置點坐標(biāo)信息轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控操作終端。

通過人員或其他移動載體攜帶具備坐標(biāo)獲取及上報模塊的智能終端，借助移動基站及互聯(lián)網(wǎng)，即可將大地坐標(biāo)系與雷達坐標(biāo)系歸一化，實現(xiàn)目標(biāo)點跡在實際地圖上的高精度定位顯示，使雷達終端輸出的監(jiān)控信息精確化。

1)位置點坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)原理

如圖2所示，服務(wù)器上安裝公開的坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)程序，具備坐標(biāo)獲取及上報模塊的智能終端通過運營商提供的移動基站，將所處位置的GPS坐標(biāo)上報給服務(wù)器，服務(wù)器將此信息轉(zhuǎn)發(fā)給接入網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控操作終端，這樣就可以實現(xiàn)智能終端的GPS坐標(biāo)在監(jiān)控操作終端上的顯示。

2)精度修正的工作原理

如圖3所示，A點為雷達站心位置，B點為配合目標(biāo)出現(xiàn)在監(jiān)控操作終端界面上位置，C點為經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)模塊給出的配合目標(biāo)在大地坐標(biāo)系下的位置點坐標(biāo)，圖中可以看出，配合目標(biāo)在雷達監(jiān)控操作終端界面上存在2個位置，相對于雷達坐標(biāo)系，目標(biāo)點的距離為d₁，角度為α；相對于大地坐標(biāo)系，目標(biāo)點的距離為d₂，角度為β。

修正雷達測量誤差的目標(biāo)是將雷達坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系歸一化(即雷達的碼盤0°與地理正北重合)，經(jīng)過修正后的雷達坐標(biāo)系與實際的大地坐標(biāo)系重合，能夠保證所探測到點跡與實際中目標(biāo)點出現(xiàn)的位置較好吻合，即圖中的B點和C點重合。

3)提高修正精度的方法

對于行進中的目標(biāo)，雷達探測并顯示在雷達監(jiān)控操作終端界面上具有實時性，而GPS轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)程序受制于網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量、系統(tǒng)延遲等諸多因素影響不能實時顯示，在修正時可能會存在滯后問題，從而產(chǎn)生修正誤差。

對于此問題的應(yīng)對措施包括如下兩點：

a)配合目標(biāo)做純徑向移動：觀察并記錄雷達探測到的點跡與GPS點跡的偏角，用于修正角度誤差，GPS點跡發(fā)送的延遲僅在徑向距離上存在誤差，這樣就可以精確修正雷達0°與正北之間的角度誤差；

b)配合目標(biāo)做純切向運動：在雷達監(jiān)控操作終端界面形成兩段以站心為圓心的圓弧，觀察并記錄兩段圓弧的距離差，用于修正雷達的距離誤差，GPS點跡發(fā)送的延遲僅在角度上存在前后誤差，不影響雷達距離精度的修正。

4)具體修正步驟

如圖4所示，手持安裝有坐標(biāo)獲取及上報模塊的智能終端，在地理特征明顯的路面上進行移動，與此同時，在雷達監(jiān)控操作終端界面上(疊加數(shù)字地圖后)會出現(xiàn)兩種目標(biāo)點，一種是雷達坐標(biāo)系中目標(biāo)點的位置，一種是GPS坐標(biāo)系下目標(biāo)點的位置，兩者在角度和距離上均存在誤差。

用鼠標(biāo)獲取目標(biāo)在雷達坐標(biāo)系下的角度信息，同時以鼠標(biāo)獲取目標(biāo)的GPS坐標(biāo)在數(shù)字地圖上的角度信息，先按第3)節(jié)中的a)方法進行角度的修正，即可將雷達坐標(biāo)系的0°與地理正北進行統(tǒng)一，如圖5所示，此時兩種坐標(biāo)系的角度差異被修正。

用鼠標(biāo)獲取目標(biāo)在雷達坐標(biāo)系下的距離信息，同時以鼠標(biāo)獲取目標(biāo)的GPS坐標(biāo)在數(shù)字地圖上的距離信息，依據(jù)第3)節(jié)中的b)方法進行距離的修正，即可將雷達的距離誤差進行修正，如圖6所示。至此，完成了目標(biāo)點從雷達坐標(biāo)系向大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。