单脉冲二次雷达相位修正

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一种二次雷达数据处理中目标方位修正的方法

一种二次雷达数据处理中目标方位修正的方法

80电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering针对单脉冲二次雷达,测角是利用主波束驻留时间内和/差波束先确定每一个接收到应答脉冲的方位,并对其进行处理,再对所有应答脉冲的方位进行方位凝聚。

如果应答脉冲受到干扰,将会影响目标方位的准确性,从而影响二次雷达的探测精度。

为了使脉冲受到干扰时以后依然能保证探测精度,本文提出一种二次雷达数据处理中目标方位修正的方法,可以在方位凝聚时,通过算法识别出当前测角的置信度,通过后续的航迹处理对测角进行修正,从而提高二次雷达的探测精度。

1 单脉冲二次雷达的测角原理单脉冲测角是一种精确测试信号方位角的技术,由一个应答脉冲就可以确定目标方位角,单脉冲测角名字由此得来。

单脉冲二次雷达测角通过对飞机的应答脉冲进行和差通道处理后,得到脉冲的和幅度SumScop 、差幅度DeltaScop ,从而计算出此次目标偏离扫描主轴信息(OBA):oba=SumScop-DeltaScop通过和的相位差,可以得到目标偏离扫描准轴的符号信息(Sign ),扫描准轴方位信息(Acp)由方位编码器给出.综合以上信息,可以解算出此次应答脉冲的方位信息。

二次雷达询问主波束扫过飞机时,飞机会产生一系列应答脉冲,如图1所示,从而会得到一组飞机的方位值ω1、ω2...ωn ,最终飞机的方位值为:测角对二次雷达探测性能的影响:二次雷达数据处理主要分为点迹凝聚和航迹处理,点迹凝聚只对当前周期的应答信号进行处理,当应答信号受到干扰时,直接影响最后点迹的方位精度。

航迹处理包括航迹建立、航迹更新、航迹外推、航迹滤波以及航迹平滑,其中航迹滤波会根据历史周期的方位信息,与当前周期的点迹测量方位进行加权处理,得到最终的航迹方位信息。

假设航迹滤波使用α-β滤波,飞机做匀速直线飞行,当测角发生偏差θ时,经过航迹滤波后,探测的方位精度偏差为:其中ω为飞机真实方位2 一种二次雷达数据处理中目标方位修正的方法本文所提出的修正方法包含以下3个步骤:2.1 完成原始应答信号的采集每个应答脉冲经过和差通道处理,得到脉冲的和幅度、差幅度以及符号位,并存储在和幅度数组SumScop[n]、差幅度数组DeltaScop[n]以及对应的符号位数组Sign[n],同时记录对应的转台方位Acp[n],数组下标对应每一次应答。

二次雷达的编码器故障排除及维修

二次雷达的编码器故障排除及维修

2018-2019年唐山市丰南区大新庄镇养马坨小学一年级上册语文模拟月考无答案一、想一想,填一填(填空题)1. 昨的笔画顺序是________,共________画。

2. 你能用下面的词语排句子吗?熊爸爸(1) 造房子(2) 想 (3) 砍树(4) 小熊(5) 舍不得 (6)鲜花(1) 给(2) 大家(3) 一束束(4) 送去(5) 他 (6)3. 读短文,完成练习。

尾巴比赛森林里,动物们在进行“尾巴比赛”。

啄木鸟第一个拍拍翅膀飞到松树上,它用爪子抓住树干,还用尾羽撑着身子,好像坐在小凳子上。

然后用尖嘴啄了几下,就把树里的小虫 捉出来了。

没等啄木鸟下来,松鼠就跳上树去表演了。

它表演的项目是高空跳伞。

松鼠张开蓬松的大尾巴,从树上跳下来,刚好落到老猴子的面前。

姬袋鼠妈妈和它的三个孩子也来了。

只见三只小姬袋鼠一起跳到妈妈背上,不到一秒钟,各自把小尾巴卷住了妈妈的大尾巴。

它们在林子里不紧不慢地转了一圈。

小兔子们见了,都说姬袋鼠妈妈带孩子的办法真好。

老猴子看了大家的表演,笑着说:“好! 全是有用的尾巴。

”(1)参加尾巴比赛的动物有__________、__________、__________。

(2)老猴子说大家的尾巴全是有用的尾巴,这是为什么?把句子说完整。

①啄木鸟的尾巴____________________。

②松鼠的尾巴______________________。

③姬袋鼠的尾巴____________________。

4. 连线搭配词语。

美丽的________ 关系 治疗________ 探索温暖的________ 地球 吸收________ 疾病密切的________ 世界 凝成________ 热量 神秘的________ 阳光 继续________ 水滴5. 我会一字组多词。

6. 选字填空。

住 往小白兔________火里加了一些柴。

小鸟________在大树上。

班级_______________ 座号______ 姓名_______________ 分数__________________________________________________________________________________________________________________7.一字组多词。

多点相关技术与单脉冲二次雷达定位误差分析与比较

多点相关技术与单脉冲二次雷达定位误差分析与比较

使用部门提供了更优质的信号源。
点。 由于采样脉冲存在时间间隔、采
多点相关技术的产品具有成本
样时钟的随机抖动、 接收信号传输
低, 设备简单, 便于维护、 站点安
时间的变化等因素, 双曲线不再是
装灵活等优点, 非常适合各种机场
理想的线,而是双曲带。 双曲带的交
图 6 询问、 应答及应答机处理
安装使用: 大型机场场面情况复
图 1 两个站点定出的双曲线
18
《空中交通管理》2010 年 第 10 期
通信导航监视 /CNS
图 2 三个站点定出的 双曲线及交点
在此基础上, 如果再增加 1 个 接 收 站 点 F3, 那 么 每 2 个 接 收 站 点都能确定 1 组双曲线, 所有双曲 线的交点即为目标的二维位置, 如 图 2 所示。
他技术的二次雷达没有区别。 2. 测角 测角由几个方面组成: 正北方
向、 天线瞄准轴方向、 目标偏离瞄 准轴的方向 (±)、 目标偏离瞄准轴 的大小 (角度)。
正北方向由 ARP (方位参考脉 冲) 给出; 天线瞄准轴方向由方位 编码器以脉冲形式给出; 目标偏离 瞄准轴的方向和大小由单脉冲技术 给出。
单脉冲技术顾名思义, 通过分 析 1 个回波脉冲 (对二次监视雷达 来说是一个回答组信号) 就可以确 定目标到达角。 二次监视雷达由于 采用阵列天线, 所以当回波脉冲到 达时, 通过硬件 (如和差电桥) 来 得到脉冲到达天线阵子的波程差, 与瞄准轴方向结合计算, 即可得到 目标偏离瞄准轴的方向和大小。
较 2 种技术的误差来源。
通过上面的比 较 我 们 可 以 看 解是很有必要的。 本文从误差来源
多点相关技术完全避免了与应 到, 多点相关技术作为 1 种比较成 方面对此技术与传统单脉冲二次雷

INDRA二次雷达单脉冲曲线异常的分析及优化

INDRA二次雷达单脉冲曲线异常的分析及优化

INDRA 二次雷达单脉冲曲线异常的分析及优化摘要:IRS-20MP/L是西班牙INDRA公司所研制的航管二次雷达,采用和、差双接收通道的单脉冲体制以及双机热备份设计;具有很高的可靠性;广泛应用在线检测技术,使系统具有很强的在线维护和故障诊断功能。

国内某空管局于2009年5月建设投产该雷达。

近年来,该雷达频繁出现主/备自动切换的异常现象。

经检查,雷达各项指标正常。

雷达维护人员深入分析雷达双通道自动切换问题时,发现雷达单脉冲曲线存在异常,通过调整差通道接收机幅相一致性,有效的解决了双通道频繁互切的问题。

(一)单脉冲曲线的作用单脉冲曲线利用随机目标来监视系统的性能。

单脉冲曲线与天线,馈线、射频切换开关、MCT、MRX等各个部件的性能息息相关。

它是唯一包括检查天线和线缆在内的机内自检。

INDRA二次雷达通过实时检测随机目标应答报告中的和差比(SDR)及方位角信息,周期地计算单脉冲测角的偏差值,以此对系统的整体性能进行监视,当系统性能下降或其他原因引起总偏差大于用户所设定的门限值时,将产生“Monopulse Detector Fault”,通道自动切换,单脉冲曲线异常,航迹不平滑等现象,详见图1,图2所示。

图1 雷达通道自动切换告警日志图2 异常单脉冲曲线(二)雷达单脉冲曲线与目标方位测量的关系目标的方位是由OBA角加上当前天线的方位角得出。

OBA表是一个由SDR值索引的偏移天线瞄准轴的角度列表。

即。

式中:为雷达法线指向角,即当前码盘值;为角偏差测量值(目标偏离单脉冲曲线零点的角度值)右偏为正,左偏为负。

其中,目标偏离瞄准轴方向的偏移角是利用雷达接收机和、差两个通道所产生的和差幅度比(SDR)得到,即。

式中是和差信号的相位差。

和差通道信号的相位差值与SDR成为目标偏移天线瞄准轴方向大小程度的决定因素,它与天线轴线处方向性图的斜率K值息息相关。

天线轴线处方向性图实质上是和差通道的幅度比值的图形表现,对于振幅和差式单脉冲二次雷达可用单脉冲比幅定向曲线来形象描述,如图3所示。

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正作者:林光罗智德李家杰来源:《科技传播》2010年第21期摘要本文介绍了单脉冲二次雷达的单脉冲工作原理,对空管目前主用的三种单脉冲二次雷达的和、差通道相位的测量、修正的方法进行阐述,并结合实践,提出了一些新的相位修正方法。

关键词雷达;相位;修正中图分类号TN95 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)30-0155-030 引言随着2007年11月22日我国高空开始实施缩小垂直间隔(RVSM),对二次雷达获取目标信息的准确性要求越来越高,而对单脉冲二次雷达性能起决定性影响的是和、差接收通道的相位一致性,下面以我国空管目前主用的3种型号的MSSR为例,对其和、差接收通道相位一致性的测量、修正方法进行初步探讨。

1 单脉冲原理单脉冲二次雷达具有和、控制收发通道以及差接收通道,能够从应答机的一个应答信号中获取精确的目标方位信息。

差通道的接收信号由天线左右两边分别接收到的信号经过相减得到,通过比较和与差的信号幅度可得知目标在天线轴向前方或后方,得到的和差比(SDR)用于查表以提供偏离天线瞄准轴的角度(OBA),通过提供轴向方位的OBA值,就可得到一精确的目标方位,理论上只需一个脉冲就可计算出目标的方位即单脉冲,实际上需要一定数量的应答以确保送出的目标信息的可靠性。

图2是单脉冲二次雷达接收通路的简单框图,和、差相位一致性问题主要在天线输出至接收机鉴相器之间的接收通路中,其中主要包括了同轴电缆、旋转铰链、接收机模块等部件,这些部件都可能对和、差相位的一致性造成影响。

2 Raytheon MK2Raytheon MK2单脉冲二次雷达的和、差通道相位一致性问题主要受几个方面的影响:同轴电缆、旋转铰链、接收机模块。

下面对3个影响要素进行分析并给出相位测量、修正的方法。

2.1 同轴电缆二次雷达站大多建在山上,室外同轴电缆架一般不做封闭处理,大多直接架设在室外,在长期的山区昼夜温差、冬寒夏暖的温度变化条件下,同轴电缆会产生一定的热胀冷缩,加上电缆架设时的机械拉伸、弯曲、挤压等因素,这些都会引起同轴电缆的物理长度发生变化,从而改变了同轴电缆的相位长度。

单脉冲雷达幅相不一致校正方法研究

单脉冲雷达幅相不一致校正方法研究
Key words:mono--pulse radar;sum--difference signals;amplitude and phase inconsistency;tQ components
振 幅和差 式 体制 是 单脉 冲三 通 道测 量 雷达 广泛
相 比 于传 统 的校正 方 法 ,本 方 法 并 不 直接 计
inconsistency in mono~pulse radar and improve precision,a calibration method is put forward using IQ
com ponents based on orthogonal decomposition.Firstly, an angle m easuring error formula is derived according to the relations of am plitudes and phases of the sum —difference signals.Then,an algorithm is designed to the compensation coefi cient for difference signal and its effectiveness is analyzed theoretically.Finally, this m ethod is applied and verified in an actual radar system.The results show that:the systematic error can be elim inated and a good precision is obtained by using this method.

ALENIA单脉冲二次雷达对数中放组件维修

ALENIA单脉冲二次雷达对数中放组件维修

2018年13期Technology Innovation and Application研究视界ALENIA单脉冲二次雷达对数中放组件维修孙擎宇,温峻峰,陈晓伟(1.中国民用航空华东地区空中交通管理局江苏分局技术保障部,江苏南京211113)摘要:关注旧设备安全运行状况,加强对老、日设备的维修力度,一直是安全生产中的重要议题。

文章根据南京ALENIA单脉冲 二次雷达出现的故障现象,简要叙述针对性能下降的对数中放组件,如何搭建测试平台,并通过测试得出实验数据,查找电路中有故障的三极管,最后进行维修,提高了该组件的动态性能,进一步影响了二次雷达系统的整体性能,为航管二次雷达系统相关维修提供可借鉴经验。

关键词:ALENIA单脉冲二次雷达;对数中放组件;三极管;维修中图分类号:TN958.96 文献标志码:A 文章编号=2095-2945(2018) 13-0061-02Abstract: Paying attention to the safe operation of the old equipment and strengthening the maintenance of the old and old e­quipment has always been an important topic in the safety production. According to the fault phenomenon of Nanjing ALENIA monopulse secondary radar, this paper briefly describes how to set up the test platform for the logarithmic amplifier module of the performance degradation, and get the experimental data through the test to find out the transistor with fault in the circuit. Finally, the dynamic performance of the module is improved, and the overall performance of the secondary radar system is further affected, which can be used for reference for the related maintenance of the secondary radar system of ATC (Air Traffic Control).Keywords: ALENIA monopulse secondary radar; logarithmic amplifier module; Triode; maintenance1概述二次雷达是民航空管管制人员采取雷达管制方式的基础设备,是保障航空安全的重要设备之一。

一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案

一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案

一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案张宇,张玉兴,赵宏飞X(电子科技大学电子工程学院,四川成都610054)摘要:对单脉冲二次雷达接收通道的幅相一致性进行了简要分析,并提出了一种利用CPLD闭环控制实现通道幅相一致性的方案。

实验表明,该方案可行。

关键词:单脉冲二次雷达;接收机;幅相一致;闭环控制;CPLD中图分类号:TN851文献标识码:A文章编号:1009-0401(2004)03-0042-04A readjustment plan on consistency of a mplitude and phase ofthe receiving channel for monopulse secondary radarZHANG Yu,Z HANG Yu-xing,ZHAO Hong-f ei(The College o f Electronic Engineering,University o f Electronic Science andTechnology o f China,Chengdu610054,China)Abstract:The consistency of amplitude and phase of the receiving channel for the monopulse secondary radar is briefly analyzed in this paper,and a project to carry out the c onsistency of amplitude and phase of the channel by using C PLD closed loop control is proposed.The e xperiment shows the project is feasible. Key words:monopulse secondary radar;receiver;consistency of amplitude and phase;closed loop control; CPLD1引言单脉冲二次监视雷达(Monopulse Sec ondary Survei-l lance Radar,MSSR)是空中交通管制(ATC)系统的基本组成设备,它相当于一部询问机,向空中发射询问信号,空中物体(飞机)收到询问信号后,自动作出应答,然后由地面接收机收到应答信号进行处理。

INDRA二次雷达单脉冲表错误分析检修王鹏举

INDRA二次雷达单脉冲表错误分析检修王鹏举

INDRA二次雷达单脉冲表错误分析检修王鹏举发布时间:2021-08-09T02:06:01.845Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:王鹏举[导读] 本文根据单脉冲二次雷达测角原理,结合实际工作经验,对工作中出现的INDRA IRS-20MP/L型雷达OBA(Off Before-sight Angle)表生成错误进行了故障分析和检修。

雷达OBA表的是否正常生成对二次雷达测角功能的实现与否具有决定性作用,所以及时解决此故障才能使INDRA雷达正常运行。

王鹏举民航河北空管分局石家庄 050802摘要:本文根据单脉冲二次雷达测角原理,结合实际工作经验,对工作中出现的INDRA IRS-20MP/L型雷达OBA(Off Before-sight Angle)表生成错误进行了故障分析和检修。

雷达OBA表的是否正常生成对二次雷达测角功能的实现与否具有决定性作用,所以及时解决此故障才能使INDRA雷达正常运行。

关键词:雷达测角;接收机;单脉冲雷达;OBA表;电缆损耗引言:INDRA单脉冲二次监视雷达主要由大垂直孔径阵列天线、转台(旋转关节、马达、码盘等)及馈线系统、收发机、点迹录取器及航迹处理器、监控器和维护显示器等组成。

它对覆盖区域内的目标进行监视引导,主要对目标进行测距测角和接收目标的其它信息。

本文主要讲述当石家庄INDRA雷达测角功能失效时所进行地故障分析和检修工作,希望能对读者有一定的借鉴意义。

1.故障现象2020年12月,河北空管分局二次雷达站对新建的INDRA雷达进行日常的维护,发现监控席告警,在SLG上查询告警日志如图1显示为:Response Monopulse Out of Range from Monopulse Curve。

雷达站值班员重新生成OBA表,此过程比以往耗时明显较长且生成的OBA表异常。

2020年12月9日下午发现该故障至2020年12月10日中午解决该故障,用时一天。

SIR型二次雷达和差相位修正方法

SIR型二次雷达和差相位修正方法

2020年第12期信f、通信2020(总第 216 期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No 216)SIR型二次雷达和差相位修正方法王广宇(民航东北空管局技术保陣中心,辽宁沈阳110169)摘要:二次當达和差相位的一致性对于获取准确的符号信息位和建立正确的O B A表具有基础性作用。

本文论述了二次 雷达单脉冲测角原理及相关要素,针对S IR系列雷达的测角流程,分析了相位差的测试要点。

借助软件、移相器和测试 仪表,并结合实践中的故障现象和现实条件,给出SIR型二次當达相位的修正方法,保证了和差通道的相位、幅度的一致 性及符号信息位的准确度。

关键词:二次當达;单脉冲;相位差;移相器;示波器中图分类号:TN957 文献标识码:B文章编号:1673-1131( 2020 )12-0102-030引言提高二次雷达测角精度,对于飞行器的空中定位,具有 重要作用。

基于单脉冲技术的广泛应用,本文针对该技术 测角的基本要素,结合已经在空管行业使用较为普遍的SIR 型二次雷达,在比较该系列雷达不同的测角方式的基础上,论述决定二次雷达测角精度的和差相位一致性的调整方法。

1单脉冲测角原理及相关要素单脉冲二次雷达通过引入一个用于接收的差通道,比较 和、差通道信号,得到和差比,与此值对应的角度可形成OBA 信息。

如图1所示,O B A(O ff B ore-sight A ngle)表示目标偏 离瞄准轴信息,由归一化的差信号强度给出。

O B A表是一 个由S D R值索引的一系列偏移天线瞄准轴角度的列表,里 面储存了 S D R地址值与O B A角度(即偏离瞄准轴角度)的 对应关系[12]。

天线视轴角度加上O B A值就可得出目标方 位。

理论上一个应答脉冲就可以得出目标方位,此即为单脉 冲技术。

图1由和差比生成O B A原理单脉冲技术测角的三要素包括:天线瞄准轴指向角,由天 馈系统码盘给出;目标偏离瞄准轴的大小可以通过和差信号 的比值,进而检索O B A表获得;目标偏离瞄准轴方向(符号信 息位)通过和差信号的相位差来确定,当目标在视轴右侧,差 信号超前和信号90度,当目标在视轴左侧,和信号超前差信 号卯度,其关系如图2所示。

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正摘要本文介绍了单脉冲二次雷达的单脉冲工作原理,对空管目前主用的三种单脉冲二次雷达的和、差通道相位的测量、修正的方法进行阐述,并结合实践,提出了一些新的相位修正方法。

关键词雷达;相位;修正0 引言随着2007年11月22日我国高空开始实施缩小垂直间隔(RVSM),对二次雷达获取目标信息的准确性要求越来越高,而对单脉冲二次雷达性能起决定性影响的是和、差接收通道的相位一致性,下面以我国空管目前主用的3种型号的MSSR 为例,对其和、差接收通道相位一致性的测量、修正方法进行初步探讨。

1 单脉冲原理单脉冲二次雷达具有和、控制收发通道以及差接收通道,能够从应答机的一个应答信号中获取精确的目标方位信息。

差通道的接收信号由天线左右两边分别接收到的信号经过相减得到,通过比较和与差的信号幅度可得知目标在天线轴向前方或后方,得到的和差比(SDR)用于查表以提供偏离天线瞄准轴的角度(OBA),通过提供轴向方位的OBA值,就可得到一精确的目标方位,理论上只需一个脉冲就可计算出目标的方位即单脉冲,实际上需要一定数量的应答以确保送出的目标信息的可靠性。

图2是单脉冲二次雷达接收通路的简单框图,和、差相位一致性问题主要在天线输出至接收机鉴相器之间的接收通路中,其中主要包括了同轴电缆、旋转铰链、接收机模块等部件,这些部件都可能对和、差相位的一致性造成影响。

2 Raytheon MK2Raytheon MK2单脉冲二次雷达的和、差通道相位一致性问题主要受几个方面的影响:同轴电缆、旋转铰链、接收机模块。

下面对3个影响要素进行分析并给出相位测量、修正的方法。

2.1 同轴电缆二次雷达站大多建在山上,室外同轴电缆架一般不做封闭处理,大多直接架设在室外,在长期的山区昼夜温差、冬寒夏暖的温度变化条件下,同轴电缆会产生一定的热胀冷缩,加上电缆架设时的机械拉伸、弯曲、挤压等因素,这些都会引起同轴电缆的物理长度发生变化,从而改变了同轴电缆的相位长度。

单脉冲雷达的改进方法

单脉冲雷达的改进方法

收稿日期:2007210215作者简介:刘才斌(19722 ),男,湖北公安人,硕士、副教授,主要研究方向:雷达教学与研究。

文章编号:1002206402(2008)增刊20027202单脉冲雷达的改进方法刘才斌,王大鹏,张仲华(武汉军械士官学校,湖北 武汉 430075) 摘 要: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。

关键词:单脉冲体制,测角误差,跟踪特性中图分类号:T P 391 文献标识码:AThe Si ngle Pulse System Radar M easures the Cape andFollows the I m provem en t of the Character isticL I U Cai 2b in ,W AN G D a 2peng ,ZHAN G Zhong 2hua(W uhan O rd nancy N on 2co mm issioned Of f icer A cad e m y of PL A ,W uhan 430075,Ch ina ) Abstract :T he radar of the single p u lse system th ink s its in the aspects of m easu ring the Cap e and fo llow of superi o r ,now w as p robed a b rigade in each electron ics by the ex ten sive app licati on 1B u t that system too becau se of and ,differ an inconfo r m ity fo r m u tually characteristic of the passage ,p roduce to m easu re the Cape erro r m argin ,then affected the system m easu re the Cape and fo llow the functi on 1Som e type radar becau se of adop ting the range in receive m ach ine ,m u tually an exaltati on fo r so lidly hou r au tom atic adju stm en t system ,m ak ing first m u tually the con sistency gets obvi ou sly ,from bu t m ake m easu re the Cape erro r m argin to let up con sum edly .Key words :the single pu lse system m easu res ,m easu re the erro r m argin of the angle ,i m p rovem en t m ethod引 言在战场侦察系统中使用的雷达,必须快速且准确地提供单个目标坐标(距离、方位)的精确数值并跟踪目标。

航管二次雷达测量精度的改善方法

航管二次雷达测量精度的改善方法

航管二次雷达测量精度的改善方法作者:程剑来源:《电子技术与软件工程》2018年第05期摘要结合当前航管二次雷达系统的发展现状,从二次雷达测角、测距精度的影响因素进行分析,在此基础上,分别提出了测角精度改善与测距精度改善的措施,希望对于今后的航管二次雷达测量技术发展具有一定帮助。

【关键词】航管二次雷达测距精度测角精度误差分析改善措施单脉冲二次监视雷达在空中交通管制中具有重要作用,能够保证目标的距离、方位、高度以及识别码进行辨别。

经过大量的实践应用,航管二次雷达能够满足当前的空中管制要求,具备信息量大、测量精度高以及探测距离远的优势,能够为交通管制的发展提供必要的决策依据。

诚然,现在航空技术的发展,随着飞行密度的呈现几何式的增长,这给航管二次雷达测量精度带来了很大挑战。

1 测量精度分析针对雷达系统整体性能进行分析,雷达测量精度则是主要一个方面,这里结合工程实践经验,探讨了二次雷达测角、测距精度的因素方面问题,以及存在的误差问题。

1.1 影响二次雷达测角精度的主要因素分析与思考(1)在传动与伺服系统误差方面,可以看出,天线每圈扫描具有非相关性,其直接影响到目标航迹抖动问题,一般来说,方位测量量化误差则是由角编码器的最小量化刻度所决定。

(2)在机载应答机频率漂移中,根据国际民用航空组织规定,机载应答机发射频率符合1090MHz±3MHz范围内,在此过程中,可能存在频率漂移问题,会出现天线接收方向图的不一致性存在,具有一定的测角误差。

针对机载应答机发射的应答信号来说,带通滤波器往往呈现出1090MHz±3MHz范围,对于带宽范围来说,则存在±0.3dB的浮动。

在这样情况下,会造成符合天线波束范围内,飞机应答频率存在不一致性,就会出现频率漂移造成的方位误差问题,难以进行修正处理。

(3)在接收系统热噪声引起的误差方面,根据相关的文献资料,得到如下的系统热噪声下的单脉冲测角误差:(4)在A/D量化误差方面,针对单脉冲二次雷达接收机的特点,以及所使用的对数中频放大器来说,其数值与差通道信号比值则为和差对数视频信号的差值。

【豆丁-精品】-单脉冲二次雷达相位修正

【豆丁-精品】-单脉冲二次雷达相位修正

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振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案

振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案

振幅和差式单脉冲二次雷达幅相不一致分析和改进方案
邱伟杰
【期刊名称】《航空科学技术》
【年(卷),期】2018(029)003
【摘要】单脉冲二次监视雷达(MSSR)已成为我国空中交通管理(ATM)系统的重要组成部分,不仅具备常规雷达的跟踪定位、目标识别和高度确认功能,同时还具有更快的数据获取速度及更高的测量精度,大大提高ATM的能力.振幅和差式单脉冲测角技术是通过比较和差通道的幅度而得到,因此,雷达接收机的动态范围内其振幅特性和相位特性必须保持一致.但在实际应用系统中,由于雷达零件制造存在公差,部件使用过程中不可避免地会逐渐老化从而引起参数的改变,元器件使用过程因温度变化引发电路失调和失配,以及外界杂波的相互影响等,雷达接收机通道之间幅相不一致难以避免.
【总页数】6页(P46-51)
【作者】邱伟杰
【作者单位】中国民用航空湛江空中交通管理站技术保障部,广东湛江 524017【正文语种】中文
【中图分类】TN957.5
【相关文献】
1.单脉冲雷达幅相不一致校正方法研究 [J], 孔德儒;邱冬冬;杨勇
2.单脉冲雷达幅—相不一致的影响和分析 [J], 雷五成
3.振幅和差单脉冲雷达接收机高幅—相一致性AGC的设计 [J], 郑生华
4.振幅和差单脉冲雷达接收机高幅-相一致性AGC的设计 [J], 郑生华
5.振幅和差单脉冲雷达幅相一致性及校准分析 [J], 朱鸿熙
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提高单脉冲二次雷达测角精度的方法

提高单脉冲二次雷达测角精度的方法
同一个目标在波束驻留时间内 ,应答报告中有许多 条记录与之对应 ,通常该目标的真实方位角认为是固定 不变的 ,记为 θkr。在没有目标方位角真值的情况下 ,很难 得出 OBA表值。通过分析应答报告 ,可以得到式 (3)。
θ 1
+ T1
=
θr k
θ 2
+ Ti
=
θr k
(3)

θ m
+ Tj
=
θr k
对于方程 AX = b的求解 ,与系数矩阵 A 的构造有 比较大的关系 。一般情况下 ,若 rank (A ) = rank〔A: b〕
= 256,说明方程有唯一解 ,即所求结果即为 OBA 表 值 。而实际情况中 ,通常下标处于两端的 Ti , 不够准 确 ,一般不于采用 , 则在构造系数矩阵时 , 可以令 X = 〔T40 , T41 , ……, T160 〕T ,而且应答报告文件中对于下标 比较靠近两端的数据使用也不多 。A 矩阵构造的原则 是使线性方程组尽量覆盖到整个 T,即使式 ( 5 )满足 rank (A ) = rank (〔A: b〕) 。
A 矩阵的行数的大小 ,决定了数据的采样数的多 少 ,首先 ,这里选取了 500,解向量与对应下标的关系 如图 2所示 。
3 数值实验及结果分析
本文采用单脉冲二次监视雷达实装数据来进行实 验 。首先 ,对应答报告进行分析 ,将航班号相同的某一 目标归类 ,然后运用 M atlab对生成数据分析 、求解 。
度不准 ,而单脉冲二次监视雷达对每个被测目标在波束
驻留时间内能接收到大量的应答 ,有很大的数据冗余度。
因此并不需要求出所有的 256个 OBA 表的值 ,可求中间
大部分如 : 40~160即可。

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正

单脉冲二次雷达相位修正
林光;罗智德;李家杰
【期刊名称】《科技传播》
【年(卷),期】2010(0)21
【摘要】本文介绍了单脉冲二次雷达的单脉冲工作原理,对空管目前主用的三种单脉冲二次雷达的和、差通道相位的测量,修正的方法进行阐述,并结合实践,提出了一些新的相位修正方法.
【总页数】3页(P155-156,167)
【作者】林光;罗智德;李家杰
【作者单位】民航中南空管局设备维修中心,广东广州,510403;民航中南空管局设备维修中心,广东广州,510403;民航中南空管局设备维修中心,广东广州,510403【正文语种】中文
【中图分类】TN95
【相关文献】
1.对相位和差单脉冲雷达的两点有源相干干扰 [J], 张友兵;李仙茂;饶德虎
2.基于GA的数字单脉冲雷达相位误差的校正 [J], 王韬;张庆乐;付连庆;马亚宁;汤鹤
3.相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用 [J], 张汉光;薛广然;毕进;马可
4.相位和差单脉冲测角算法在某雷达中的应用 [J], 张汉光;薛广然;毕进;马可
5.SIR型二次雷达和差相位修正方法 [J], 王广宇
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一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案

一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案

一种单脉冲二次雷达接收通道幅相一致性的调整方案
张宇;张玉兴;赵宏飞
【期刊名称】《雷达与对抗》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】对单脉冲二次雷达接收通道的幅相一致性进行了简要分析,并提出了一种利用CPLD闭环控制实现通道幅相一致性的方案.实验表明,该方案可行.
【总页数】4页(P42-45)
【作者】张宇;张玉兴;赵宏飞
【作者单位】电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054;电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054
【正文语种】中文
【中图分类】TN851
【相关文献】
1.一种基于比幅比相的单脉冲雷达接收机 [J], 支敏;张晖
2.单脉冲雷达数字接收机幅相不平衡的一种校正方法 [J], 梁士龙;郝祖全
3.单脉冲雷达接收机幅相一致性的一种调整方法 [J], 鲜旭;王用
4.单脉冲雷达接收通道的幅相一致性及幅相调整电路 [J], 张远见;方汉平;倪新蕾
5.一种单脉冲雷达接收机幅相一致性测试与调整方法 [J], 李鸿杰;王乾
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单脉冲二次雷达相位修正
摘要本文介绍了单脉冲二次雷达的单脉冲工作原理,对空管目前主用的三种单脉冲二次雷达的和、差通道相位的测量、修正的方法进行阐述,并结合实践,提出了一些新的相位修正方法。

关键词雷达;相位;修正
中图分类号tn95 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)30-0155-03
0 引言
随着2007年11月22日我国高空开始实施缩小垂直间隔(rvsm),对二次雷达获取目标信息的准确性要求越来越高,而对单脉冲二次雷达性能起决定性影响的是和、差接收通道的相位一致性,下面以我国空管目前主用的3种型号的mssr为例,对其和、差接收通道相位一致性的测量、修正方法进行初步探讨。

1 单脉冲原理
单脉冲二次雷达具有和、控制收发通道以及差接收通道,能够从应答机的一个应答信号中获取精确的目标方位信息。

差通道的接收信号由天线左右两边分别接收到的信号经过相减得到,通过比较和与差的信号幅度可得知目标在天线轴向前方或后方,得到的和差比(sdr)用于查表以提供偏离天线瞄准轴的角度(oba),通过提供轴向方位的oba值,就可得到一精确的目标方位,理论上只需一个脉冲就可计算出目标的方位即单脉冲,实际上需要一定数量的应答以确保送出的目标信息的可靠性。

图2是单脉冲二次雷达接收通路的简单框图,和、差相位一致性问题主要在天线输出至接收机鉴相器之间的接收通路中,其中主要包括了同轴电缆、旋转铰链、接收机模块等部件,这些部件都可能对和、差相位的一致性造成影响。

2 raytheon mk2
raytheon mk2单脉冲二次雷达的和、差通道相位一致性问题主要受几个方面的影响:同轴电缆、旋转铰链、接收机模块。

下面对3个影响要素进行分析并给出相位测量、修正的方法。

2.1 同轴电缆
二次雷达站大多建在山上,室外同轴电缆架一般不做封闭处理,大多直接架设在室外,在长期的山区昼夜温差、冬寒夏暖的温度变化条件下,同轴电缆会产生一定的热胀冷缩,加上电缆架设时的机械拉伸、弯曲、挤压等因素,这些都会引起同轴电缆的物理长度发生变化,从而改变了同轴电缆的相位长度。

如果和、差通道的相位差较大,超过raytheon mk2单脉冲二次雷达规定的±7°,使雷达出现和、差通道相位的一致性问题,对mssr的录取性能有较大的影响,必须进行人工相位修正。

这种变化是缓慢的、渐变的,不用专门仪器仪表检查无法发现,通常是在对雷达进行巡检、大修时才对和、差同轴电缆的相位长度进行测量。

2.2 旋转铰链
由于每个旋转铰链之间相应通道的连接馈线长度无法精确一致,这就使得在更换了不同的旋转铰链后,射频信号的传输长度也会有
所不同,因此一般在更换铰链后必须对单脉冲二次雷达的通道相位长度进行准确的测量,超出系统允许范围则必须做人工相位修正。

2.3 接收机
mk2雷达通过在接收机接口模块的相位检测器中相位修正板引入了相位修正功能。

当目标信号在靠近轴向(boresight)时,和、差信号的差别将会很大,由单脉冲原理可知,此时差信号很弱,则必需通过对数放大器的多段放大,信号强度才能达到器件能够处理的强度,因此所通过路径比和通道长很多,从而加大了差通道的相位延迟,
所以必须进行相位的修正。

2.4 传输通道相位测量
对三组测量值解三元一次方程,即可得出相应的通道相位值;也
可以使用网络分析仪的s11或s22模式来直接对每个通道进行相位测量,可以直接得出通道的相位值,但此方法在通道中间可能存在
开路(如因旋转铰链过度磨损导致中间开路)的情况下测量值不准确,通过比较即可得出三通道间的相位差。

参考mk2单脉冲二次雷达安装手册规范,如若通道相位差别超过±7°,则需人工裁剪同轴电缆来修正相位差。

2.5 同轴电缆相位修正
mk2单脉冲二次雷达每个通道的传输同轴电缆通常由一段长距离、大尺寸的主电缆及若干段短距离、小尺寸的连接电缆组成。

图四是传输的同轴电缆的示意图,同轴电缆通常由铜芯、物理发泡泡沫、外导体铜带、外绝缘保护层组成,此类同轴电缆所配的n型接
头都需要依赖于外导体铜带冲槽所形成的波浪形螺纹来紧固其接头,这就决定了其所能修正的相位误差的精度取决于外导体铜带的波浪螺纹的间隔长度。

二次雷达接收频率f为1090mhz,射频信号传播速度c为300,000,000m/s,由公式λ=c/f可知,信号的波长λ
=275mm,以1/2英寸的同轴电缆为例,波浪螺纹的间隔大约是5mm,则螺纹间的相位长度为7°左右,所以人工相位修正的精度即为7°。

通过人工修正三个通道之间的相位差,使之误差在7°以内,小于7°的相位差别在同轴电缆上做修正较为困难。

3 thales rsm970s
thales rsm970s单脉冲二次雷达从天线输出端到双通道射频切换开关处的相位问题与mk2雷达基本一样,都是通过同轴电缆的裁剪来做和、差相位粗调,不同的是在差通道射频切换开关之前接入了一个270°的移相器(如图六右侧所示),来修正此部分由于同轴电缆长度的差别引起的和、差相位差别,此移相器的相位修正精度比裁剪同轴电缆的精度高很多。

同样可用上述方法通过外接网络分析仪来准确测量和、差、控制通道之间的相位差。

而通道射频切换开关之后的和、差相位修正主要是靠在差通道射频切换开关与接收环路器之间接入固定角度的移相器(2°~5°),如图五所示,来修正由于和、差通道接收机工艺精度引起的相位差别。

rsm970s雷达通过iris-lds软件上选中一个目标,打开此目标的oba窗口图,如图六所示,通过观察oba图曲线的直线性、位置、斜
率来判断系统的和、差相位一致性,若所有目标的oba图曲线都比较差,则需要人工来调整差通道中的移相器相位;若双通道目标的oba图曲线都存在问题,则调整270°移相器来修正;若单一通道的问题则可更换不同度数的2°~5°移相器来修正。

4 alenia sir-m
alenia sir-m单脉冲二次雷达和、差通道的相位一致性由两部分组成,一部分是从天线输出端到各自通道的限幅耦合(lic)模块输入端;另一部分是限幅耦合模块到鉴相(phade)模块。

4.1 和、差相位粗调
由于和、控制通道的收发环路器的方向性问题,使得无法直接用外接网络分析仪的方法来测量,只能分两段来测量。

射频切换开关到天线段与mk2雷达中使用的网络分析仪测量方法相同,而射频切换开关到限幅模块段则必须用s21或s12模式,使网络分析仪的发射端接机柜顶切换开关处,接收端接输入到限幅耦合模块前的同轴电缆,分别切换不同的通道即可得到两个通道的值;再将得出各段的相位值各自相加即能得出每个通道的准确相位值,通过接入不同相位长度的移相线后,来实现此部分和、差通道相位的一致。

4.2 和、差相位微调
lic至phade部分的和、差相位一致性靠系统内建的测试信号进行人工调整来保障。

图七是sir-m 雷达和、差通道接收机相位处理的简单框图,信号产生模块产生的内部测试脉冲信号从限幅耦合模块分别注入和、差接收通道,经过射频放大、预中频混频、相幅均
衡(apacor)、对数中放的一系列信号处理后送到phade,用于产生指示目标偏离天线中心线左或右的符号信息sign(j7口),送到控制录取器。

phade模块的j1口是用于系统调试的测试口,用测试电缆加75欧中止器连接j1口与示波器,可以观察和、差通道的相位匹配情况。

相位一致时j1口输出波形如图九(c)所示,测试脉冲信号的顶部与0v基准相切,如果和、差通道相位不一致,则测试脉冲信号顶部高于或低于0v基准,如图九(a)、(b)所示,相位差的特征值是8mv/度。

系统自带的手动相位修正功能是在相幅均衡模块中,和、差通道分别带有一个0°~90°的移相器,一般在模块相位变动不大的情况下均可通过此两移相器修正使和、差相位一致。

4.3 调整的新方法
sir-m雷达在平常工作中,其接收机模拟部分模块故障率比较高,这些模块在维修过程中,更换了晶体管、电阻、电容、电感等元器件,可能会改变模块在接收通道中原有的相位长度。

若模块维修更换的器件较多,或更换较多模块,可能调整双通道的移相器仍无法将此部分的和、差相位修正到一致,遇此情况,可在对数中放输出口(j4)至phade输入口之间加入移相线,根据相位的差异大小接入不同度数的移相线,然后再调整相幅均衡模块的移相器,通过多次组合调整使和、差相位一致。

用此相位调整方法可以解决国产、进口对数中放模块同时混用的问题,使之和、差通道相位一致,同时又能保证sir-m二次雷达的正常运转。

5 结论
3个不同型号的单脉冲二次雷达的相位修正方法各有差异,但也存在一定的相通之处。

alenia sir-m雷达的相位修正方法则比较多,通过加入不同长度的移相线的粗调、在apacor模块上细调及外接输入测试脉冲配合移相线、apacor模块来进行整个雷达和、差通路的统调,需要用户做相位修正的时候比较多,方法也较复杂;用户可以通过phade模块的告警灯状态、外接示波器观察测试脉冲的位置或在本地目标显示终端来判断雷达目标的相位一致性,对存在雷达目标相位一致性问题时能够比较准确判断出故障的原因所在。

参考文献
[1]二次雷达设备.苏志刚编.
[2]raytheon mk2 technical manual.
[3]thales rsm970s technical manual.
[4]alenia sir-m technical manual.。

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