一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 雷達(dá)角誤差是通過對回波信號的處理而提取到的天線指向與目標(biāo)視線方向之差 形成的角誤差信息。連續(xù)跟蹤雷達(dá)將提取的雷達(dá)角誤差送入閉環(huán)的角伺服系統(tǒng)，驅(qū)動天線 波束的指向隨目標(biāo)運動而運動，從而實現(xiàn)對目標(biāo)的精密跟蹤。
[0003] 由于噪聲、角閃爍等因素的存在，雷達(dá)提取的角誤差是隨機(jī)變化的，特別是在接收 信號的信噪比較低時，雷達(dá)角誤差變化較大，往往造成伺服系統(tǒng)控制天線劇烈的振蕩，影響 雷達(dá)的跟蹤精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0004] 申請?zhí)枮?01410341966. 1的專利文獻(xiàn)公開了一種自適應(yīng)處理雷達(dá)天線位置振蕩 的方法，其是通過增加天線位置環(huán)反饋控制，伺服系統(tǒng)周期性地檢測雷達(dá)天線的跟蹤位置 誤差，當(dāng)檢測到雷達(dá)天線位置振蕩后，在每個運算周期逐次地減少控制位置環(huán)路的比例系 數(shù)和積分系數(shù)，減少輸出電壓消除振蕩。運樣處理能有效減少天線的劇烈振蕩，但此方法是 在天線已經(jīng)發(fā)生振蕩后，通過閉環(huán)控制慢慢減弱振蕩，而且目標(biāo)在近距時通常切向速度較 大，如果角閃爍比較明顯就會很容易導(dǎo)致丟失目標(biāo)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)中對雷達(dá)角誤差的處理常采用濾波的方法，也就是平滑處理來保證數(shù)據(jù) 的平穩(wěn)變化。如非專利文獻(xiàn)，文獻(xiàn)1《跟蹤雷達(dá)角誤差分析及濾波器設(shè)計》（"艦船電子對 抗"，No. 4,1995)及文獻(xiàn)2《淺談機(jī)載雷達(dá)角誤差處理》（"甘肅科技"，Vol. 30No. 17,Sept. 2014)，文獻(xiàn)3《雷達(dá)伺服系統(tǒng)控制精度的研究》（"哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文"，2009)，其中 文獻(xiàn)1采用卡爾曼濾波對提取的雷達(dá)角誤差進(jìn)行處理，文獻(xiàn)2采用alpha-beta濾波對提取 的雷達(dá)角誤差進(jìn)行處理，文獻(xiàn)3對雷達(dá)角誤差的濾波進(jìn)行了更深入的研究，除了介紹上述 兩種濾波方法外，還詳細(xì)的描述了PID濾波，并比較和分析了它們的優(yōu)缺點，對雷達(dá)角誤差 的濾波處理，能一定程度的改善伺服機(jī)構(gòu)的控制性能和雷達(dá)角度測量性能，但存在較大的 濾波響應(yīng)時間，且在接收信噪比較低雷達(dá)角誤差測量誤差較大時濾波處理效果有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法，利用接收信號的信噪比 信息動態(tài)調(diào)整輸出給伺服系統(tǒng)的雷達(dá)角誤差，達(dá)到減弱天線振蕩、徹底消除天線劇烈振蕩 的目的，可W避免近距因雷達(dá)角閃爍丟失目標(biāo)的情況，還可根據(jù)需要選擇濾波處理，可大大 縮短響應(yīng)時間，提高雷達(dá)的跟蹤性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的 方法，其特點是，包含W下步驟： S1、測試?yán)走_(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差，選取雷達(dá)工作模式，獲取雷達(dá)在不同接收信噪比下對應(yīng)的 雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差，并形成在不同雷達(dá)工作模式下，雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān) 系曲線； 52、 確定關(guān)系曲線的斜率，將雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān)系曲線劃分成若干 段，并確定每一段的斜率； 53、 確定動態(tài)調(diào)整系數(shù)，根據(jù)實時獲取到的接收信噪比，確定對應(yīng)的斜率，并結(jié)合指揮 系統(tǒng)上注的斜率調(diào)整參數(shù)獲得動態(tài)調(diào)整系數(shù)； 54、 確定雷達(dá)角誤差輸出值，根據(jù)雷達(dá)角誤差的實時測量值及動態(tài)調(diào)整參數(shù)獲得雷達(dá) 角誤差實時輸出值，將雷達(dá)角誤差實時輸出值經(jīng)濾波處理后獲得雷達(dá)角誤差輸出值，并將 雷達(dá)角誤差輸出值輸出至伺服系統(tǒng)。
[0008] 所述的步驟S1中雷達(dá)工作模式包含近距工作模式、中距工作模式及遠(yuǎn)距工作模 式。
[0009] 所述的步驟S1中采用多項式擬合的方法擬合雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的 關(guān)系曲線。
[0010] 所述的步驟S2中，進(jìn)一步包含將若干段曲線用直線擬合，W使每一段曲線的斜率 一致。
[0011] 所述的步驟S3中，動態(tài)調(diào)整系數(shù)的計算公式為
其中r表示動 態(tài)調(diào)整系數(shù)，SNR表示實時獲取到的接收信噪比，a表示實時獲取到的接收信噪比對應(yīng)的關(guān) 系曲線的斜率，k為指揮系統(tǒng)上注到雷達(dá)的斜率調(diào)整參數(shù)，k的取值為0~N-1，N表示指揮系 統(tǒng)上注到雷達(dá)的斜率調(diào)整參數(shù)的調(diào)整等級。
[0012] 本發(fā)明一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有W下優(yōu)點：通過直接 處理輸出給伺服機(jī)構(gòu)的雷達(dá)角誤差達(dá)到減弱天線振蕩、徹底消除天線劇烈振蕩的目的，而 且可W避免近距因雷達(dá)角閃爍丟失目標(biāo)的情況，提高雷達(dá)的跟蹤性能和系統(tǒng)穩(wěn)定性；根據(jù) 接收信噪比動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差，在較低信噪比時比直接濾波處理具有更好的控制穩(wěn)定性 和角度測量性能；接收信噪比變化較大時，雷達(dá)角誤差動態(tài)調(diào)整，縮短濾波響應(yīng)時間，提高 雷達(dá)快速跟蹤性能，特別是在距離工作模式切換時；可W減小雷達(dá)角誤差受接收信噪比的 影響，保證雷達(dá)工作的穩(wěn)定性和性能的一致性；可W根據(jù)需要從指揮系統(tǒng)上注"斜率調(diào)整" 參數(shù)，控制接收信噪比對雷達(dá)角誤差輸出值的影響，尤其適用于星載跟瞄雷達(dá)和一般跟蹤 雷達(dá)；在雷達(dá)角閃爍比較明顯時，保證雷達(dá)能持續(xù)跟蹤的基礎(chǔ)上將"斜率調(diào)整"變大，可W- 定程度的抑制雷達(dá)角閃爍對角度測量精度的影響。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法的流程圖； 圖2為雷達(dá)在不同工作模式下雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差隨接收信噪比變化的關(guān)系曲線測試 結(jié)果示意圖； 圖3為采用多項式擬合的方法擬合雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差隨接收信噪比變化的關(guān)系曲線 示意圖； 圖4為不同斜率調(diào)整參數(shù)所對應(yīng)的動態(tài)調(diào)整系數(shù)； 圖5為斜率調(diào)整參數(shù)k=0時動態(tài)調(diào)整前后雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差對比圖。
【具體實施方式】
[0014] W下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0015] 如圖1所示，一種動態(tài)調(diào)整雷達(dá)角誤差的方法，包含W下步驟： S1、測試?yán)走_(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差，選取雷達(dá)工作模式，獲取雷達(dá)在不同接收信噪比下對應(yīng)的 雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差，并形成在不同雷達(dá)工作模式下，雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān) 系曲線。
[0016] 在本實施中，較佳地，在微波測試緊縮場中，調(diào)整目標(biāo)模擬器位置，使模擬的目標(biāo) 位于雷達(dá)（r，r)的位置，雷達(dá)在工作模式1狀態(tài)下穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)后，調(diào)整雷達(dá)測試信號 發(fā)射功率，記錄雷達(dá)接收信號的接收信噪比和雷達(dá)角誤差，統(tǒng)計雷達(dá)角誤差在不同接收信 噪比下的標(biāo)準(zhǔn)差，如圖2所示，在雷達(dá)工作在工作模式2和工作模式3狀態(tài)下進(jìn)行同樣的測 試。
[0017] 雷達(dá)工作模式包含近距工作模式、中距工作模式及遠(yuǎn)距工作模式，一般不同工作 模式雷達(dá)發(fā)射信號脈寬不同，信號形式也可能不同。
[0018] 在本實施例中，采用多項式擬合的方法擬合雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān) 系曲線，如圖3所示，通過多項式擬合雷達(dá)角誤差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān)系曲線，便于將 關(guān)系曲線劃分成幾個分段并盡量準(zhǔn)確的確定各分段的斜率，如果不同工作模式下雷達(dá)角誤 差標(biāo)準(zhǔn)差與接收信噪比的關(guān)系曲線差異較大，為得到更好的性能，可W再根據(jù)不同工作模 式進(jìn)行劃分。
[0019] S2、確定關(guān)系曲線的斜率，將