通道幅相不一致时的全向测角误差分析

在理想情况下,基于均匀圆阵的米波全向雷达可联合-1阶、0阶和和1阶相位模式实现全方位的无模糊测角。然而在实际工程中,各接收通道幅相特性往往不一致,这将导致激励出的相位模式中包含误差项从而引起明显的测角误差,而且该误差无法补偿,只能通过校正通道间的幅相误差或选择合适阵列参数的方式来减小。为此,通过理论推导得到测角误差与各接收支路幅相误差之间的解析关系式,明确了幅相误差对测角误差影响的同时也为合理选阵列参数以减小幅相误差引起的测角误差提供了理论依据,仿真分析验证了理论误差分析的正确性并给出了最优的阵列直径取值。     

单脉冲雷达的改进方法

单脉冲体制的雷达以其在测角、跟踪方面的优越性,现在被广泛应用于各电子侦察部(分)队.但该体制也由于和、差通道的幅相特性的不一致,产生了测角误差,进而影响了系统的测角及跟踪性能.某型雷达由于在接收机中采用幅度、相位实时自动调整系统,使幅相一致性得到明显的提高,从而使测角误差大大减小.     

互耦条件下方位全向米波雷达测角算法

针对方位全向米波雷达的天线阵列口径小,阵元间互耦严重,从而使得传统全向测角方法误差大的问题,提出一种互耦条件下的无模糊全向测角算法。该算法利用相位模式激励出的-1阶,0阶和1阶模进行联合测角,相比于仅利用-1阶和0阶模或者0阶和1阶模,消除了互耦对测角的影响;相比于仅利用-1阶和1阶模,可实现无模糊测角。理论推导、仿真分析以及实测结果均验证了该算法的有效性。     

脉冲压缩雷达两种测角方法的比较

目标的角闪烁在近距离对跟踪雷达产生严重的影响,不能有效抑制角闪烁将有可能导致角跟踪失败。研究了2种抑制角闪烁的方法,即利用RCS和角闪烁之间的相关性抑制角闪烁方法及利用过门限相参信号各点计算角误差并使用这些角误差的均值解算角误差的方法。通过实采近距离大型渔船数据对比了2种方法,实验结果表明使用过门限相参信号各点计算角误差并使用这些角误差的均值解算角误差可更好地抑制角闪烁。     

基于相位补偿的单通道接收阵列测向方法

多通道阵列测向系统存在硬件量大、造价高及多通道间不一致时性能恶化等诸多不足,因而提出一种基于相位补偿的单通道接收阵列测向方法.所有阵元共用一个接收通道,通过切换开关分时选通各阵元,各阵元的感应信号在时域上是错开的,无法进行超角分辨测向.在频域上补偿各切换时延引入的附加相位后,使得各路信号在时域对齐,此时可进行超角分辨测向.计算机仿真实验说明了此系统模型和信号处理方法的正确性.     

交叉极化干扰对探测跟踪雷达测角影响研究

在现代防御体系中,对目标进行准确的角度测量是进行有效探测跟踪的前提。研究了交叉极化干扰对极化匹配单脉冲阵列雷达测角影响。首先阐述了阵列雷达极化匹配单脉冲测角方法,分析了回波极化状态估计和虚拟极化匹配接收2个关键环节。然后,理论分析了交叉极化干扰对极化匹配单脉冲阵列雷达测角影响,从数学上证明了该干扰可带来极化匹配测角的误差,导致测角精度下降,并给出了交叉极化干扰对极化匹配单脉冲阵列雷达测角影响流程图。最后,对极化阵列雷达的测角性能进行了交叉极化干扰仿真,得到了RMSE随交叉极化干扰强度的变化曲线。仿真结果表明,交叉极化干扰会导致阵列雷达测角性能的下降,并随着交叉极化干扰强度的增大测角误差越来越大。     

共形阵列方位依赖幅相误差校正辅助阵元法

针对共形阵列方位依赖幅相误差校正问题,给出了一种新的基于辅助阵元的自校正算法。对共形阵列接收快拍数据延时,构造满足旋转不变关系的时域子对,并计算子对的协方差矩阵和四阶累积量矩阵;基于旋转不变子空间原理完成对阵列流型和信源频率的估计;利用精确校正的辅助阵元和解线性方程组,实现对信源方位和方位依赖幅相误差的估计。所给算法适用于任意共形载体,普适性强,且无需参数搜索和配对,计算量小。Monte-Carlo仿真实验证明了所给算法的有效性。     

捷联干涉仪体制被动导引头测角解模糊算法

首先阐述了捷联干涉仪体制被动导引头测角模糊现象出现的机理,并分别针对导引头处于目标截获和目标跟踪2种状态下鉴相模糊现象作了分析。在此基础上,提出了目标截获和目标跟踪2种状态下导引头测角解模糊算法,算法基于地面站实时给导弹粗装订的弹目相对方位角数据。最后,给出了目标截获时角度容限及目标跟踪时相位容限的确定方法。     

L1-analysis稀疏重构在阵列信号恢复及波达角估计中的应用

通过适当的空域稀疏化构造了可对阵列接收信号进行冗余稀疏表示的阵列流形矩阵,建立了相应的L1-analysis稀疏重构模型用于恢复阵列接收信号,重点证明了该流形矩阵是满足L1-analysis 稀疏重构条件的紧框架,从理论上保证了将L1-analysis 稀疏重构用于阵列接收信号恢复及波达角估计问题的合理性,并推导出信号恢复误差的理论上界。利用在微波暗室环境中采集的实测数据,结合MUSIC算法进行实验验证,结果表明基于L1-analysis 稀疏重构的信号恢复对提高低信噪比环境下的波达角估计性能是有效的。     

弹载星敏感器动态测角补偿方法的研究

针对弹载星敏感器在测星过程中因弹体姿态变化带来的像移问题,提出了动态测角的补偿方法。首先,建立了星点相对图像传感器感光面匀速直线运动情况下的像元灰度分布的数学模型;其次,给出了测角补偿的原理及方法;最后,进行了仿真实验,结果表明,该补偿方法对星点在面阵图像传感器的感光面上的运动速度不敏感,补偿后的动态测角误差与静态的测角误差相差无几,补偿后的动态测角误差最大为2″。     

监视雷达低仰角测角方法分析与工程实现

监视雷达天线孔径较小、垂直波束较宽,当雷达天线低仰角探测目标时,波束打地严重,测量易受多路径影响,仰角测量精度难以满足要求.先对现代雷达常用的和差比幅与比相两种测角方法进行了分析,然后以相控阵天线为例,对两者在低仰角下的测向精度进行了仿真和深入分析.最后结合两种方法的优缺点,对某Ⅰ型监视雷达样机进行改进,使其满足比幅比相混合型测角的条件,并对改进后的样机作动态对比试验,再次证明两种常用测角算法在低仰角下的优劣,为工程应用提供参考.     

单星对卫星的仅测角被动定轨跟踪方法研究

针对单星对卫星被动定轨时使用经典轨道根数作为状态变量可能存在奇点且测量方程变量及相应坐标转换缺乏物理意义等问题,提出一种新的基于J2000.0惯性系的单星对卫星扩展Kalman滤波仅测角被动定轨跟踪方法,并对测量方程中的变量及其坐标转换进行明确定义;同时对状态预测方程、状态转移矩阵及测量雅可比矩阵进行详细推导,最后通过STK6.0仿真场景产生的数据对算法在不同初始状态误差和测角精度下的性能进行对比分析和仿真验证。多次仿真结果表明:该算法实现了单颗高轨卫星(准同步轨道)通过仅测量角度对圆轨道(e=0)低轨卫星辐射源的被动定轨和跟踪,当测角精度优于平均角度变化量时,滤波收敛所需时间及估计误差都大大减小,且该算法对滤波初始误差也具有较好的适应性。     

提高陀螺经纬仪光电测角装置测角精度研究

结合陀螺经纬仪的寻北实现,对影响陀螺经纬仪光电测角装置测角精度的几个可能的因素进行了分析,这些因素包括光源发光的不稳定性、成像中心位置变化、CCD像元响应的不均匀性及非线性、机械形变和光路装调误差等。针对主要误差因素提出了提高该光电测角装置精度和稳定性的措施,为高精度光电测角装置的设计和实现提供参考依据。     

基于模拟退火算法的阵列模型有源校正方法

针对同时存在通道幅度相位不一致与阵列互耦的均匀直线阵列,提出了一种采用模拟退火算法的阵列模型校正方法.该方法使用多个辅助信源分时工作,根据子空间基本原理构造目标函数,采用模拟退火算法对幅相误差矩阵及互耦矩阵进行估计.利用该方法对均匀直线阵进行了计算机仿真与实测实验,仿真及实验结果证明了该方法是有效可行的.     

阵列雷达自适应多零点单脉冲群目标测角算法

针对阵列体制雷达，由极大似然估计导出自适应多零点单脉冲测角原理。分析发现迭代步长过大导致双零点单脉冲技术在多目标条件下失效，因此提出加权步长改进角度估计的迭代过程，只需要较少计算量就能实现群内多个目标的精确测角。仿真结果表明：该算法在较高信噪比条件下可以精确测量群内三个目标角度，测角误差约为0.15倍波束宽度；当群目标数较多或者目标相位差接近于0时，算法性能下降明显。     

无模糊长基线干涉仪测角的设计

首先介绍了被动雷达导引头干涉仪测角的特点,分析了干涉仪测角模糊的机理,进而提出了一种新的被动雷达导引头中长基线无模糊干涉仪测角天线系统组成的设计方法,并从数学模型上论证了该方法的合理性和有效性,该方法继承了长基线干涉仪测角精度高的优点,而且具有消除模糊的能力。     

互耦和通道不一致对空间谱估计算法影响分析

在均匀线性阵列和双平行线阵模型下,结合常规波束形成算法,一维子空间类算法和二维子空间类算法的原理,构建了阵元间互耦和通道幅相不一致的误差模型,系统性地分析了两种阵列误差对这些经典算法的作用机理,并进行了数值仿真验证。理论分析和仿真结果表明,互耦和通道不一致会对阵列流型产生扰动,并破坏旋转不变关系,使得经典算法估计性能严重下降,降低了估计成功概率。     

单脉冲雷达四通道联合的高分辨测角新方法北大核心

常规单脉冲雷达具有方位、俯仰二维角度的测量能力,其角度分辨力取决于天线波束宽度,对主波束宽度内的双/多目标不具备分辨能力。为了提高传统单脉冲雷达测角分辨能力,提出一种新的单脉冲雷达系统结构,巧妙的提取和利用了雷达对角线差通道的接收信号;提出了一种四通道联合单脉冲测角新方法,一次脉冲测量即可同时获得主波束范围内2个目标的二维角度信息,显著提高单脉冲雷达的角度分辨能力。该算法简单便于工程实现,并且在不同信噪比和2目标回波功率比条件下都具有很好的稳定性。最后,通过仿真分析验证了方法的有效性。     

连续波雷达低仰角测量算法研究

针对采用频域比相测角的连续波体制雷达,提出了一种基于频域比幅测角的低仰角测量算法.通过分析比相测角与比幅测角的关系,得到可以通过在频域比幅实现连续波雷达角度测量的结论.结合C2算法,实现了连续波雷达低仰角测量算法.通过实际试验结果分析,表明该算法具有优良的抗多径干扰性能.     

机械抖动偏频激光陀螺静态测角方法

阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分析表明,静态测角方法具有良好的环境适应性和稳定性,测角随机误差优于0.26″,系统误差优于1″。最后分析了进一步减小测角随机误差和系统误差的措施。