[发明专利]一种机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法

说明书

本发明公开一种机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法，包括：S1、通过机场跑道异物检测系统中各检测点的位置以及指定成像区域的范围确定三个角锥反射器的设置位置，设置角锥反射器；S2、通过转台系统控制天线扫描完成角锥反射器在频率方向、水平角度方向和俯仰角度方向的三维频域数据采集，得到角锥反射器的三维频域采样数据；S3、将三维频域采样数据变换为三维时域数据后，沿天线俯仰角度方向分析角锥反射器的时域回波幅度，完成检测点的天线辐射方向图俯仰角的校准。本发明能够保证机场跑道异物检测系统中各检测点的天线辐射方向图均匀、有效地覆盖指定成像区域。

技术领域

本发明涉及机场跑道异物检测系统。更具体地，涉及一种机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法。

背景技术

机场跑道异物检测系统对机场跑道进行异物检测时，系统中的各检测点等间隔交替分布在跑道两侧，每个检测点都有指定的成像区域。为了实现对指定成像区域内的异物检测，转台控制天线由预定的起始位置扫描到预定的终止位置，此时，即完成一次异物检测扫描，在每次的扫描过程中天线的俯仰角度不发生变化。当机场跑道异物检测系统在跑道两侧搭建完成后，需要对各检测点的天线的发射方向图俯仰角进行校准，校准完成后在很长一段时间内将不再改变。由于天线发射方向图的俯仰角与目标回波信号的大小直接相关，需要设计有效的校准方法来确保天线辐射方向图覆盖指定成像区域，且在成像区域内天线辐射强度尽量一致，所以机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准是机场跑道异物检测系统组网成像过程中的关键技术。

目前，现有技术中还没有对机场跑道异物检测系统中天线辐射方向图俯仰角进行校准的研究。因此，需要提供一种保证天线方向图能够有效地覆盖成像范围，并且对整个成像区域的辐射强度能够尽量一致的机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法，以实现在机场跑道异物检测系统搭建完成后实现对天线辐射方向图俯仰角的校准，进而实现保证机场跑道异物检测系统中各检测点的天线辐射方向图能够均匀、有效地覆盖指定成像区域。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种机场跑道异物检测系统天线俯仰角的校准方法，包括如下步骤：

S1、通过机场跑道异物检测系统中各检测点的位置以及指定成像区域的范围确定三个角锥反射器的设置位置，设置角锥反射器；

S2、通过转台系统控制天线扫描完成角锥反射器在频率方向、水平角度方向和俯仰角度方向的三维频域数据采集，得到角锥反射器的三维频域采样数据；

S3、将三维频域采样数据变换为三维时域数据后，沿天线俯仰角度方向分析角锥反射器的时域回波幅度，完成检测点的天线辐射方向图俯仰角的校准。

优选地，步骤S1中通过机场跑道异物检测系统中各检测点的位置以及指定成像区域的范围确定三个角锥反射器的设置位置的方法为：

根据检测点的天线辐射方向图在扫描过程中覆盖指定的成像区域的扫描圆环的内径和外径确定三个角锥反射器的设置位置，设置角锥反射器。

优选地，步骤S2进一步包括如下子步骤：

S2.1、设置检测点的天线辐射方向图的俯仰角初始值为φ₀，步进值为Δφ，终止值为φ_N；

S2.2、通过转台系统控制天线扫描完成角锥反射器在频率方向、水平角度方向的二维数据采集；

S2.3、将检测点的天线辐射方向图俯仰角增大Δφ：当增大后的天线辐射方向图俯仰角小于终止值φ_N时，转入步骤S2.2；当增大后的天线辐射方向图俯仰角大于等于终止值φ_N时，转台系统控制天线停止扫描，得到角锥反射器的三维频域采样数据。