基于双经纬仪的雷达阵面监测系统设计与实现

发布时间：2021-09-02 20:55

　　本文以有源相控阵雷达阵面作为研究对象,相控阵雷达由许多个辐射单元组成,因此阵面天线结构复杂。雷达的回波决定着整套雷达的性能,回波是通过控制天线阵面上的辐射单元幅度相位关系来产生。由于长时间使用,有些辐射组件性能降低或损坏,导致雷达性能降低。为了保证回波的指向性能,必须对雷达阵面天线单元进行幅度测试、修正和相位补偿。为了缩短雷达的调试周期、提供阵面监测数据以便及时进行补偿或维修,研制一套良好的监测系统有非常重要的意义。针对相控阵雷达天线阵面的测量需求,为了提高测量精度、提升系统设备移动便携性、非接触式测量等因素,本文采用了双经纬仪器来测量。根据经纬仪前方交会测量原理,分析了两种不同的经纬仪系统标定方法。通过以阵面中心建立三维坐标系统,根据右手法则,阵面法线方向为Z轴,水平方向分别是XY轴指向。然后在设定的坐标系统中,使用双经纬仪精确计算得出雷达阵面各TR组件单元的位置关系,生成程差文件。最终通过各组件的位置关系生成幅度和相位的补偿文件,通过补偿文件让雷达在使用过程中让TR组件单元发挥最佳的性能。系统开发语言采用面向对象的VC技术,实现了经纬仪系统的标定、通讯、测量、基本几何元素拟合等功能... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 理论基础
    1.1 阵面监测理论分析
        1.1.1 测试方法
        1.1.2 测试说明
    1.2 拟合算法
    1.3 拟合原理
        1.3.1 平面拟合
        1.3.2 圆拟合
        1.3.3 椭圆拟合
        1.3.4 抛物线拟合
        1.3.5 球面拟合
        1.3.6 圆柱面拟合
        1.3.7 圆锥面拟合
        1.3.8 旋转椭球面拟合
        1.3.9 标准抛物面拟合
2 需求分析
    2.1 业务需求分析
    2.2 系统需求分析
        2.2.1 数据通讯
        2.2.2 拟合原理
        2.2.3 数据保存
        2.2.4 操作界面
    2.3 系统功能分析
3 系统概要设计
    3.1 设计原则
    3.2 系统框架
        3.2.1 系统流程
        3.2.2 总体设计
    3.3 系统组成
    3.4 系统环境
4 系统设计
    4.1 标定软件设计
        4.1.1 流程设计
        4.1.2 设计约束
        4.1.3 模块组成
        4.1.4 功能设计
    4.2 监测软件设计
        4.2.0 流程设计
        4.2.1 设计约束
        4.2.2 模块组成
        4.2.3 功能设计
5 系统实现
    5.1 开发环境准备
        5.1.1 软件环境
        5.1.2 硬件环境
        5.1.3 开发工具
    5.2 软件模块实现
        5.2.1 平面方程拟合
        5.2.2 导入回波数据文件
        5.2.3 多线程调用
        5.2.4 阵面幅相显示
        5.2.5 波瓣分析
    5.3 软件发布
    5.4 系统运行
        5.4.1 经纬仪软件运行
        5.4.2 阵面监测软件运行
        5.4.3 模拟器控制交互
        5.4.4 数据处理分析交互
        5.4.5 幅相列表
    5.5 系统测试
        5.5.1 测试环境
        5.5.2 仪器设备介绍
        5.5.3 测量对象介绍与描述
        5.5.4 结算过程
        5.5.5 结果统计
        5.5.6 误差分析
结论
参考文献
附录A 测量前的准备
    1. 设置仪器通讯参数
    2. 设置仪器的记录格式
    3. 设置数据记录终端
    4. 设置仪器的ppm改正为零
    5. 系统开机(批处理)设置
    6. 仪器连接要求
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]利用双经纬仪高精度标定机载雷达天线阵面[J]. 惠广裕,武瑞娟.  地理空间信息. 2015(03)
[2]光电经纬仪视轴晃动的标定补偿[J]. 王涛,唐杰.  激光与红外. 2015(01)
[3]一种基于Hermite函数约束的光学经纬仪多站定位方法研究[J]. 宫志华,徐旭,段鹏伟,雷红.  兵工学报. 2014(12)
[4]一种天线反射面测量新方法[J]. 王庆东.  电子机械工程. 2014(06)
[5]电子经纬仪测量系统交会测量误差分析[J]. 王东伟,姜黎,陈晓晖,刘勇,霍晓飞.  宇航计测技术. 2014(06)
[6]大相对口径长焦距折射式光学系统设计[J]. 李宏壮,赵勇志,王国强,刘欣悦.  红外与激光工程. 2014(09)
[7]宽角扫描相控阵天线测量方法[J]. 王建晓,杨林,龚书喜,傅德民,冯学勇,王伊.  西安电子科技大学学报. 2015(02)
[8]一种基于时空统一校正光电经纬仪交会融合算法[J]. 曹建华,温瑞.  空军预警学院学报. 2014(01)
[9]一种新的雷达方位系统误差监测估计方法[J]. 黄源源,程新明,江晶,郭成建.  空军预警学院学报. 2014(01)
[10]相控阵天线远场测试场测量方法[J]. 窦晓杰,程乃平,倪淑燕.  现代电子技术. 2013(09)



本文编号：3379718