【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航天領域，尤其涉及一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，可應用于雷達電軸和機械軸標定。
技術介紹
1、目前，對于星載機掃雷達，雷達一般安裝在星體平臺上為衛星提供目標測量信息。而機掃雷達通常利用二維驅動機構帶動雷達天線運動來實現搜索、跟蹤和測量。由于雷達天線和二維驅動機構的安裝存在誤差，導致二維驅動機構運動的機械軸和雷達測量的電軸之間存在誤差。因此，面向雷達系統測試標定的應用需求，需要進行雷達電軸和機械軸標定。然而，傳統電軸機械軸標定方法無法滿足高精度測角和電軸機械軸偏差標定的需求。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，通過視覺測量、經緯儀測量等多種測量手段，結合公共點轉換，精確測量目標在雷達機械軸坐標系中的位置，最后根據雷達對目標位置的測量結果，計算出雷達電軸和機械軸角度偏差以及雷達測角誤差，實現雷達高精度測角標定和雷達電軸與雷達機械軸偏差的高精度標定。
2、為了實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案實現：
3、一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，包括：
4、在微波暗室中搭建電軸機械軸標定系統，模擬目標的喇叭天線安裝于二維掃描架，十字靶標貼在喇叭天線前面，十字靶標中心位置與喇叭天線法線重合，雷達天線機構安裝在t型工裝上，立方棱鏡安裝在雷達天線機構底座上；
5、水平放置雷達天線機構與t型工裝的裝配體，雷達天線法線朝上，在t型工裝側面黏貼靶標點，使用兩臺經緯儀測
6、在二維掃描架的正前方，垂直放置雷達天線機構與t型工裝的裝配體，雷達天線法線朝向二維掃描架，在雷達天線邊緣處和t型工裝的背面黏貼靶標點，控制雷達天線機構轉動方位軸和俯仰軸，使用單相機測量系統獲得t型工裝側面和背面靶標點在雷達機械軸坐標系中的位置；
7、將t型工裝背面靶標點坐標作為公共點，推算出雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的轉換關系；
8、喇叭天線輻射目標回波信號，雷達接收目標回波信號并控制機構跟蹤喇叭，同時輸出喇叭天線在雷達機械軸坐標系中的俯仰角和方位角，控制二維掃描架將喇叭天線移動到不同位置，使用兩臺經緯儀測量喇叭天線和雷達天線背面靶標點在經緯儀測量坐標系中的位置，記錄雷達機械軸坐標系中的俯仰角和方位角的測量值；
9、將t型工裝背面靶標點坐標作為公共點，將喇叭天線在經緯儀測量坐標系中的位置轉移到雷達機械軸坐標系的位置，再根據幾何關系映射到機構的俯仰角和俯仰角得到標校值，計算雷達俯仰角和方位角測量值與標校值的誤差，誤差均值即為電軸偏離雷達機械軸的誤差，誤差方差即為雷達測角精度。
10、可選地，二維掃描架移動帶動喇叭天線沿水平和高低方向運動。
11、可選地，所述立方棱鏡坐標系按照如下方式建立：
12、架設兩臺經過相互瞄準過的經緯儀，瞄準基準尺，在經緯儀測量系統添加尺度信息，建立經緯儀測量系統；
13、在經緯儀測量系統中使用兩臺經緯儀對立方棱鏡進行準直，確定立方棱鏡坐標系與兩臺經緯儀的位姿關系，利用兩臺經緯儀測量棱鏡十字絲，確定棱鏡坐標系的原點，在經緯儀測量系統中建立棱鏡坐標系。
14、可選地，使用單相機測量系統獲得t型工裝側面和背面靶標點在雷達機械軸坐標系中的位置，包括：
15、使用單相機測量系統監測天線邊緣處的靶標點運動的位置，以及t型工裝側面靶標點和背面靶標點的位置；
16、利用天線邊緣處的靶標點運動的位置分別擬合兩個圓，過圓心垂直于圓平面的直線為雷達機械軸，兩條直線的交點為雷達機械軸坐標系原點，獲得t型工裝側面和背面靶標點在雷達機械軸坐標系中的位置。
17、可選地，所述將t型工裝背面靶標點坐標作為公共點，推算出雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的幾何關系，具體包括；
18、選取同時具有雷達機械軸坐標系和棱鏡坐標系的3個以上公共點，列出每個公共點的誤差方程，通過最小二乘原理計算雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的轉換參數，根據轉換后坐標位置與實測坐標位置的誤差，剔除誤差大的公共點，將剩余的公共點通過最小二乘原理計算雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的轉換參數。
19、與現有技術相比，本專利技術具有如下技術效果：
20、本專利技術的一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，實現了雷達高精度測角標定和電軸偏離雷達機械軸誤差的高精度標定，還獲得雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的轉換關系，具有測量精度高，測量結果覆蓋全面的優點，為系統補償提供準確全面的數據。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，二維掃描架移動帶動喇叭天線沿水平和高低方向運動。
3.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，所述立方棱鏡坐標系按照如下方式建立：
4.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，使用單相機測量系統獲得T型工裝側面和背面靶標點在雷達機械軸坐標系中的位置，包括：
5.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，所述將T型工裝背面靶標點坐標作為公共點，推算出雷達機械軸坐標系與棱鏡坐標系的幾何關系，具體包括；
【技術特征摘要】
1.一種基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，二維掃描架移動帶動喇叭天線沿水平和高低方向運動。
3.如權利要求1所述的基于聯合測量的高精度電軸機械軸標定方法，其特征在于，所述立方棱鏡坐標系按照如下方式建立：
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張衡，邵晟，彭耀霖，劉慶波，黃勇，
申請(專利權)人：上海無線電設備研究所，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。