一種基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)的雷達(dá)標(biāo)校方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是一種雷達(dá)標(biāo)校方法，尤其是一種基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)載波相位 差分技術(shù)的雷達(dá)標(biāo)校方法。 二、
【背景技術(shù)】
[0002] 進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，雷達(dá)的應(yīng)用非常廣泛，雷 達(dá)的優(yōu)點(diǎn)是白天黑夜均能探測(cè)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天 時(shí)的特點(diǎn)，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛 應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(如氣象預(yù)報(bào)、資源探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等)和科學(xué)研究。作為發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并對(duì) 目標(biāo)定位的設(shè)備，雷達(dá)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著越來越重要的作用，若沒有進(jìn)行系統(tǒng)的標(biāo)校，則 雷達(dá)提供的目標(biāo)信息將失去意義。尤其是在雷達(dá)組網(wǎng)成為趨勢(shì)的今天，網(wǎng)內(nèi)雷達(dá)不進(jìn)行統(tǒng) 一的標(biāo)校就會(huì)發(fā)生同一目標(biāo)出現(xiàn)多個(gè)批次的現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致信息的混亂，因此，雷達(dá)在使用之 前必須進(jìn)行標(biāo)校。
[0003] 雷達(dá)標(biāo)校是雷達(dá)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，目前雷達(dá)采用的傳統(tǒng)標(biāo)校方法主要有 常規(guī)標(biāo)校，恒星標(biāo)校兩種，但這兩種方法均存在一定的局限性。常規(guī)標(biāo)定一般使用標(biāo)定塔、 方位標(biāo)等外部固定基準(zhǔn)設(shè)備及水平儀、望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)儀器來標(biāo)定零值、軸系誤差等系統(tǒng)誤 差分量。其優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性好，但是需要建立標(biāo)校塔和方位標(biāo)，目標(biāo)移動(dòng)性差，全程需要人工 干預(yù)，對(duì)雷達(dá)周圍的地貌也有一定要求，且無法分離測(cè)量數(shù)據(jù)中的一些誤差耦合項(xiàng)。恒星標(biāo) 定以恒星天體為基準(zhǔn)目標(biāo)，通過微光電視等光學(xué)設(shè)備獲取測(cè)量數(shù)據(jù)解算雷達(dá)天線軸系誤 差。其優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)定過程中人工干預(yù)少，但是受天氣因素和空中遮擋影響大，且需要雷達(dá)具備 微光電視設(shè)備支持。 三、

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)用的、可靠的、便攜的和實(shí)時(shí) 的一種基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)載波相位差分技術(shù)的雷達(dá)標(biāo)校方法。通過該雷達(dá)標(biāo)校方法， 可以節(jié)約標(biāo)定成本，提高測(cè)量精度和工作效率。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的技術(shù)方案是：該基于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（全球衛(wèi)星導(dǎo)航 系統(tǒng)的英文縮寫是GNSS，以下簡(jiǎn)稱GNSS)載波相位差分技術(shù)用于雷達(dá)標(biāo)校的方法步驟是：
[0006] (1)設(shè)備的安裝:靶載GNSS設(shè)備和數(shù)傳電臺(tái)安裝在移動(dòng)目標(biāo)載體內(nèi)，靶載GNSS天線 和數(shù)傳電臺(tái)天線置于移動(dòng)目標(biāo)載體開闊處;地面GNSS設(shè)備安裝在雷達(dá)附近，地面GNSS天線 安裝在雷達(dá)回轉(zhuǎn)中心或雷達(dá)附近開闊處;信息處理設(shè)備接收電臺(tái)天線置于雷達(dá)背面高處， 使其與目標(biāo)載體電臺(tái)天線處于通視狀態(tài)。
[0007] (2)目標(biāo)載體準(zhǔn)備:移動(dòng)目標(biāo)載體為介質(zhì)球，介質(zhì)球需要采用氦氣球或風(fēng)箏進(jìn)行放 飛拖曳。
[0008] (3)基線修正:在標(biāo)定前，利用手持激光測(cè)距儀測(cè)量地面GNSS天線相對(duì)于被標(biāo)定雷 達(dá)回轉(zhuǎn)中心的基線參數(shù)(X，Y，z)，以便于進(jìn)行基線修正。
[0009] (4)數(shù)據(jù)采集:兩臺(tái)GNSS設(shè)備同時(shí)開機(jī)。靶載GNSS設(shè)備采集的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)分兩 路，一路存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)記錄器內(nèi)，另一路通過電臺(tái)發(fā)送至信息處理設(shè)備;地面GNSS設(shè)備采集的 原始觀測(cè)數(shù)據(jù)分兩路，一路存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)記錄器內(nèi)，另一路通過數(shù)據(jù)線傳輸至信息處理設(shè)備； 信息處理設(shè)備通過接收電臺(tái)實(shí)時(shí)接收靶載GNSS設(shè)備發(fā)送的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)。
[0010] (5)數(shù)據(jù)處理:信息處理設(shè)備收集完成靶載GNSS設(shè)備和地面GNSS設(shè)備采集的原始 觀測(cè)數(shù)據(jù)后，利用動(dòng)基線解算軟件進(jìn)行載波相位差分方法處理數(shù)據(jù)，并通過基線修正后，得 出目標(biāo)載體相對(duì)雷達(dá)的參數(shù)(距離、方位角、俯仰角），與雷達(dá)測(cè)定值比對(duì)后完成雷達(dá)標(biāo)定。
[0011] 所述的靶載GNSS天線置于介質(zhì)球的上部，數(shù)傳電臺(tái)天線置于介質(zhì)球的下部。
[0012] 所述的雷達(dá)附近為距雷達(dá)回轉(zhuǎn)中心半徑小于10米的范圍內(nèi)。
[0013] 所述的靶載GNSS設(shè)備、地面GNSS設(shè)備的兩臺(tái)設(shè)備天線距離S(基線長)要求為:S> 10Km〇
[0014] 所述的靶載GNSS設(shè)備、地面GNSS設(shè)備采樣率為< 10Hz，數(shù)據(jù)傳輸波特率為 115200bps〇
[0015] 所述的目標(biāo)載體介質(zhì)球應(yīng)用時(shí)，根據(jù)不同的氣象條件，當(dāng)風(fēng)速>5m/s時(shí)，采用氦氣 球進(jìn)行放飛拖曳；當(dāng)風(fēng)速為5m/s~10.7m/s時(shí)，采用風(fēng)箏進(jìn)行放飛拖曳。氦氣球或風(fēng)箏將介 質(zhì)球拖曳到空中的高度，以地物雜波或海雜波不影響雷達(dá)設(shè)備跟蹤的穩(wěn)定性和精度為適合 高度。
[0016] 本發(fā)明采用的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] (1)設(shè)備安裝使用簡(jiǎn)單可行。測(cè)量設(shè)備重量輕、體積小、攜帶方便，設(shè)備安裝簡(jiǎn)單， 不需要建設(shè)已知的高精度基準(zhǔn)點(diǎn)以及造價(jià)高昂的標(biāo)校塔和方位標(biāo)，可縮短工期，提高工作 效率;。
[0018] (2)該方法測(cè)量精度高。整體技術(shù)性能及指標(biāo)如下：
[0019] >具有高精度標(biāo)定功能。能夠?qū)走_(dá)的測(cè)量參數(shù)(距離、方位角、俯仰角）進(jìn)行標(biāo) 校。
[0020] >具有點(diǎn)目標(biāo)模擬功能。作為雷達(dá)標(biāo)校用的合作目標(biāo)，介質(zhì)球具有較小的尺寸和 較強(qiáng)的反射特性，滿足跟蹤穩(wěn)定性和標(biāo)校精度要求。
[0021] >具有目標(biāo)定位功能。能夠提供目標(biāo)相對(duì)于雷達(dá)回轉(zhuǎn)中心的相對(duì)位置參數(shù)，并作 為標(biāo)定的真值參數(shù)。
[0022] >具有實(shí)時(shí)顯示載體位置及其相對(duì)于雷達(dá)回轉(zhuǎn)中心的位置參數(shù)。
[0023] ；>距離標(biāo)定精度：>0.2m(l〇)(標(biāo)定距離< 30km)。
[0024] >方位角度標(biāo)定精度（1〇): > 0.3mrad(標(biāo)定距離< 2km)。
[0025] >俯仰角標(biāo)定精度（1〇): > 〇.5mrad(標(biāo)定距離< 2km)。
[0026] >GNSS設(shè)備數(shù)據(jù)更新率：< 10Hz。
[0027] (3)該方法還具有直觀性、安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性等方面的優(yōu)點(diǎn)。 四、【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明采用的設(shè)備：包括靶載GNSS設(shè)備和地面GNSS設(shè)備為雙頻雙模GNSS設(shè)備 (GPS/BD2)，數(shù)傳電臺(tái)，手持激光測(cè)距儀，介質(zhì)球，風(fēng)箏或氦氣球、信息處理設(shè)備。
[0029] 標(biāo)校時(shí)，工作人員分兩組，一組將地面GNSS接收機(jī)安裝在雷達(dá)附近，地面GNSS天線 安裝在雷達(dá)回轉(zhuǎn)中心或雷達(dá)附近開闊處;信息處理設(shè)備接收電臺(tái)天線置于雷達(dá)背面高處， 使其與載體天線處于通視狀態(tài)，安裝完成后，利用手持激光測(cè)距儀精確測(cè)量地面GNSS接收 機(jī)天線相對(duì)于被標(biāo)定設(shè)備回轉(zhuǎn)中心的基線參數(shù)(X，Y，Z)，以便于進(jìn)行基線修正。另一組將靶 載GNSS接收機(jī)及數(shù)傳電臺(tái)封裝在介質(zhì)球內(nèi)，介質(zhì)球表面覆錫箱紙，以增大雷達(dá)電磁波及激 光的反射率，靶載GNSS天線置于介質(zhì)球上部，數(shù)傳天線置于介質(zhì)球下部。視氣象情況利用氦 氣球或風(fēng)箏將介質(zhì)球懸掛到空中適當(dāng)高度，高度以地物雜波及海雜波均不能進(jìn)入雷達(dá)的主 波束內(nèi)為宜，以保證雷達(dá)能夠穩(wěn)定跟蹤介質(zhì)球，由纜繩控制氦氣球或風(fēng)箏。兩臺(tái)GNSS設(shè)備同 時(shí)開機(jī)，靶載GNSS設(shè)備采集的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)分兩路，一路存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)記