[发明专利]一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及在连续波三坐标雷达领域中的一种对目标方位角、俯仰角进行姿态补偿的方法，特别适用于连续波三坐标雷达的角度补偿。

背景技术

目前，在国内外连续波三坐标雷达中采用惯性导航系统进行目标测角姿态补偿，这种补偿方式成本高，而且由于这种补偿方法使用偏航角、俯仰角、横滚角三个角度，使得算法复杂。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种基于倾角传感器的测角姿态补偿方法，该方法可以代替传统的采用惯性导航系统补偿方法，并且由于倾角传感器价格比惯性导航系统低，这样雷达成本相比传统方法低。同时由于这种补偿方法只使用双轴倾角，算法得到简化。

本发明通过以下技术方案来实现：一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，包括以下步骤：

(1)在雷达的天线底面安装倾角传感器，且倾角传感器平行于天线底面；

(2)倾角传感器随天线转动一圈，测量天线转到各方位角时倾角传感器的x_s轴倾角和y_s轴倾角，将方位角、x_s轴倾角和y_s轴倾角汇总得到测量数据表；所述的倾角传感器的x_s轴指向天线法线方向，y_s轴指向从x_s轴在天线底面上逆时针转90°后的方向；x_s轴倾角为x_s轴与水平面的夹角，y_s轴倾角为y_s轴与水平面的夹角；方位角为从基准线顺时针转到x_s轴的夹角；

(3)测量雷达与目标之间的距离、方位角和俯仰角；

(4)根据测得的方位角查测量数据表，得到该方位角对应的x_s轴倾角和y_s轴倾角；

(5)根据x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量：若x_s轴倾角和y_s轴倾角均为0，则天线为水平，方位角补偿量和俯仰角补偿量均为0；否则，天线为倾斜，由x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量；

(6)根据方位角补偿量和俯仰角补偿量，对测量得到的方位角和俯仰角分别进行补偿，得到补偿后的方位角和俯仰角。

其中，步骤(5)所述的由x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量，具体为：

(501)由x_s轴倾角和y_s轴倾角找到天线底面倾斜时的对称轴，进而计算出倾斜平面和水平面的夹角，以及以对称轴为基准线时目标的方位角；所述的倾斜平面为平面Ox_sy_s，O为天线底面的中心；

(502)根据目标在对称轴坐标系中的极坐标，以及对称轴坐标系和水平面坐标系之间的坐标旋转关系，得到目标在水平面坐标系中的极坐标；

(503)由目标在对称轴坐标系中的极坐标和水平面坐标系中的极坐标，分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量。

本发明相比背景技术具有以下优点：

1.本发明相比采用传统的惯性导航系统补偿的成本低；

2.本发明只使用双轴倾角，算法简单。

附图说明

图1是本发明的天线、倾角传感器和目标示意图。

图2是本发明的对称轴坐标系和水平面坐标系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，包括以下步骤：

(1)把倾角传感器平行安装到雷达天线底面；

实施例中，把倾角传感器安装到雷达天线底面的中心O上，倾角传感器平行于天线底面；x_s轴指向天线法线方向，y_s轴指向从x_s轴在天线底面上逆时针转90°后的方向，z_s轴垂直于平面Ox_sy_s、指向上，构成右手系(如图1所示)。