雷测数据动态滞后误差原因分析及应对对策

差 是 可 以在 事后 滤 波 的时 候 降 低 ， 可是 动 态 滞 后 误 差 是 系 统 本身的误差 ， 如果一旦受到 了他们的影响， 就很难将此消除 。
系 的 环 递 数 可 变 ｃ ＝Ｇ （ ｋ 统 开 传 函 就 以 成㈦争 ２ｗ （ ＋ｋ １
Ｗ
ｖ
川 ）’
开环传递函数则可以为
△ Ｅ＝△ Ｕｄ ｄ ｎ
正动态滞后误差 ，有力地提高测控雷达测角的精 确度 。当然 也并不是每次任务都需要进行动态滞后 的修正工作，比如说
遇 到 以下 几 种 情 况 的 时 候 ， 就 可 以 不 进 行 动 态 滞 后 Biblioteka Baidu 差 修
其中的△ｕ ， △ｕ 分别代表的是方位 以及俯仰误差电压 ，
一
墨 点
邵 ， ：
：
ｓ （
Ｗ
警 ：
＋２ １州 ） ｏ
在大型精密跟踪雷达 中，因为会受到伺服系统结构谐 振
墨 ！
频率的限制，所 以跟踪回路的带宽以及加速度常数一般情 况
下 是 不 会太 大 的 ， 雷达 跟 踪 高 速 飞 行 的 目标 的 时候 ， 的 高 在 他
嘉＋ ＋ Ｗ ＋＋ （ ： ｖ （ｚ ）
则 Ｇ （） ｓ
．
， ｜ ｉ ｝
当 Ｋｖ ＝ 的 时候 ， 把其 他 的相关 参数 进行 适 当的选 取 时， ｋ １ 并
： （
．
仰角过站是最有 可能会 出现 比较大的动态滞后误差 的。
２现 在 的计算 方法 中所存在 的局 限性
我国科 学技术 的不断发展 ，对于测控雷达测 角的精确度 要求越来越 高， 在整个雷达 系统 中， 影响测角精确度 的因素相 当多 ， 有光 电轴不匹配造成的误 差影 响、 数据转换误差造成 的 影响、 电波折射误差造成 的影 响以及伺服系统动态滞 后误差
造成的影响“ 其 中伺服系统产 生的动态滞后误差对于测角精 ， 确度的影响最大 。本文就针对雷测数据动 态滞 后误差产 生
且也能大 幅度节约造标费用 。
（） ２ 定位精确度较 高。随着距离 的不断增长， Ｓ测量所 ＧＰ
带 来 的优 越 性 也越 加 明显 。有 这 样 的 一份 土 地 开 发 的背 景 项
目， 对于开发 的区域涉及到了边远 的 １ ０来个郊 县， 并且郊县
大多数位于 山林地 区， 当进入了该区域之后 ， 很难准确地进行 定位 ， 并且容 易在 山区 内迷路。 而使用 Ｇ Ｓ测绘技术， Ｐ 就能够
参考 文献 ： ［】 陈中华． １ 城市道路工程 测量质量 管理探讨 ［ ． Ｊ 科技经济市 】
场，０ ６１） ２ ０ （２ ［］ 李成泉． Ｐ Ｒ Ｋ技术在道 路工程测量 中的应用 ［ ． ２ Ｇ ＳＴ Ｊ 黑龙 ］
问题 良好地解决， Ｇ Ｓ 而 Ｐ 卫星定位系统 ， 良好地规避 的通视 就 存在 的问题 ， 并且在选 点的时候也更具有灵活性与方便性 ， 而
、
叼 分别代表 的是方位以及俯仰定 向灵敏度 。 如果采用这种方式来进行实测数据处理的话 ，可能会 出
正： ①所测 目标 的动态特征非常低， 并且雷达的工作是在 宽带 的伺服状态 ， 这时一般预期 的滞后误差会很 小； 根据对天线 ② 偏轴误差斜率 的线性的相似来进行雷达 的滞后误差修正，这
Ｇ（ ） ｓ ＝一
ｖ ａ
度与角加速度 ， ｋ代表的是角速度 以及角加速度的误差常 ｋ、 数， 这与伺服系统的参数设 置有关系 。由公式可以看 出， 角伺 服动态滞后误差主要就是关于 目标的动态特征 以及伺服常数
Ｎ ＩＫＧ ｓ （） （） ５ｓ ］ ［＋ ｏ２（ ） ｓ ｓＧ （）
的工程测量当 中， Ｓ ＧＰ 不但可 以导航 以及测量使用 ， 也能够进 行时间的测试和速度的测试 。 在进行实际测量的时候， Ｐ 定 Ｇ Ｓ 位系统 的优势很 明显： （） １ 在传统的测量学 当中， 以将测站之 间的相互通视的 难
２ １ 年 第 ５ 期 ０２
信 息 通 信
Ｄ ０ＲＭ ＡＴ１ Ｆ ０Ｎ ＆ Ｃ０Ｍ Ｍ ＵＮＩ ＡＴ ＯＮＳ Ｃ Ｉ
２０１ ２
（ 总第 １ １期） ２
（ ｕ ． Ｎ １ １ Ｓｍ ｏ ２）
雷测数据动态滞后误差原 因分析及应对对策
蒋 立 民
（ １４ 部队 ４ 分队， ９２５ ３ 辽宁 葫芦岛 １５０ ） ２００
现 以下 几 方 面 的 问 题 ； （） １ 所提供 的雷达动态滞后 曲线 图， 一般 数据 的波动都 比
仅 仅使用于修正 比较小的之后误差 ， 可以不做考虑 ； 接收机 ③ 的增益特性非常得不稳定， 如果不能每天进行专 门校对 ， 不 就
较大 ， 根本无法使用， 如果利用这些数据来修正动态滞后误差， 有可 能会 出现部分数据散乱。
江 国土 资源，０ ０３ ２ １（） ［］ 白纪武． ３ ３ 浅谈 Ｒ Ｋ在市政道路工程测量中的应用 ［ ． Ｔ Ｊ 山西 ］ 科技，０ ８６ ２ ０ （） 作者简介 ： 孙静 （９ ２） 女， １ ７． ， 安徽萧县人 ， 讲师 ， 研究方 向为建 筑工程测量 。
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信 息 通 信 ｋ、 速 度 常 数 ｋ 的 函 数 ， 这 些 函 数 项 说 成 是 “ 数 ” 一 点 加 把 常 有 不恰 当 ， 因为 ｋ、 ｋ都 会 随 着伺 服 增 益 以及 带 宽 的 调 整 而 不 断 地 变化 。其 中 的角 速 度 的 值 可 以说成 是 恒 定 的 ，因 为 角伺 服
从 而 降低 数 据 处 理 的 误差 ， 以此 来 提 高 数据 处理 的精 确 度 ， 修
误差的修正如果只是采用误差 电压的发放方法来进行 ，那么 效果是不太理想的。动态滞后误差的修 正是包含在雷达数据 的误差修正模型之中的， 常用的动态滞后误差的修正公式 是：
△ Ａｄ Ｕ ｅ Ｅ ｎ ＝△ ｓｃ ／ Ａ
脉冲雷达 目前是航天器主动段飞行试验任务 中的一个主 要 的 测 量 设 备 ， 以 比较准 确 地 跟 踪 测 量 出 目标 的方 位 角 、 可 仰 角 以及斜角和斜 角变化率 。其 中在雷达跟踪 目标的时候 ， 如
果 仰 角 比 较低 ， 么 对 于动 态 滞 后 误 差 的 影 响 是 不太 明显 的 ； 那 但 是 如 果 仰 角 大 于 ６０的 时候 ，对 于动 态 滞 后 误 差 的 影 响 就 ０ 比较 明显了，还直接会影响外侧数据处理的结果 。动态滞后
（） ４ 能够进行全天候的工作 。 在观测定位当中使用该技术 ， 能够不受到地点 以及 时间的限制 ， 同时观测效果也不会受到天 气情况 的影响 。在进行平面控 制测量 当中主要采取的是闭合 导线、 导线如节 点等等形式进行测量； 在测量重要的构造物的时 候， 也可 以将形式布设成 为线形锁 、 三角 网等等 。 总之 ， 在城市道路 的工程测量中 ， 要对质量进行有效地控 制 。只有做好测量控制， 才能够确保工程道路建设 ， 笔者在文 中提 出的几点措施 以及对于测量技术的分析 ，以望各位业界 人士 的 点评 与 借 鉴 。
摘要 ： 随着我 国科学技 术的不断发展 ， 对测控雷达测角的精确度要求越来越 高， 影响测角精确度 的因素很多 ， 中伺服 系 其 统所产生的动态滞后误 差的影 响最大。 本文就针对 雷测数据动 态滞后误差产生的原 因进行 分析 ， 并提 出了 相应 的对策 。 关键词 ： 雷测数据 ； 动态滞后误 差； 伺服 系统； 角精确度 ； 测 数据处理 ； 开环传 递函数 中图分类号 ：Ｎ９ ３ Ｔ ５ 文献标 识码 ： 文章编号 ：６ ３１３ （ ０ ２ ０ —２ ５０ Ａ １ ７－１ １２ １ ）５０ ７－２
速 回 函 可 写 是ｔ 看 度 路 数 以 成 。） （ 。
接 机 路 递 数Ｇｓ＝ 受 回 传 函 ｓ ）ｉ （
代 表 的是 数 字 滤 波 的 时 间 常数 。 。
一
，中 ｖ 其 ｋ
， 其中ｋ ‘ 代
代表 的速度回路增益， ｖ １ 代表 的是速度回路的时间常数 。 ｒ
能来保证可 以正确地进行滞后修 正， 可以不必进 行修 正。
参考文献：
［］ 万泽 ， 广 荣． 态 滞 后误 差 的标 定 ｆ］ 线 电工程 ，０ ５３ １ 黄 动 Ｊ无 ． ２ ０ ，５
（） ２ 如果所提供 的误差电压数据勉强可用 的话， 动态滞后 误差的修正效果也不会太好 的， 特别是在仰望角大于 ６ ０的时 ０
表 的是接收机的回路增益， ｔ Ｔ代表 的是接收机的时间常数， ｄ Ｔ 在雷达校准的时候， 滞后误差主要受到两个 因素 的影响 ： 个是伺服系统的增益或者是带宽特性 的改变 引起的 ；一个
型 的 自动控制系统， 以运用成熟的系统控制理论 ， 中机 电 可 其
式伺服系统的简化控制系统图如 图 １ 所示 ：
电机的放大传递 函数额可 以写成： ｓ ）
其 中 ｋ代表 的是电机放大器增益 ， 。 Ｔ 代表的是 电枢电路的时 间常数，Ｔ 代表 的是控制 电器 的时间常数 。直流 电动机 的传 ｋ
递 数 写 是 ３） ７ｍ ， 的 电 函 可以 成 Ｇｓ 、 ■ 其中ｋ代表 是 机 （ ０ ■ ， 三 ｔ
放大器增益， Ｔ 代表的是电动机 的时间常数 。
的原因进行分析， 并提 出了相应的对 策。
１雷测数 据产 生动 态滞 后误差 的原 因
想要减少雷测数据所产生 的动态滞后误差，就必须先 找 到引起动态滞后误差的原因。雷达的伺服系统可以 直接导致
动态滞后误差、 不灵敏区、 零点漂移 、 伺服 噪声 、 械回差等一 机 系 列 误 差 的 出现 。 对 于 伺服 系 统 的分 析 ，伺 服 系 统 是 一个 典
５ｋ 以下的基线之上， 以达到百万分之一 的相对定位精确 ０ｍ 可 度， 而在 ｌＯｍ 之上 ， 以达到千万 分之一 的定位精确度， Ｏｋ 可 这 样也能够 轻松地将 定位方面存在的难题加 以解 决。 （） ３ 能够迅速地进行定位 。对于 ２ ｋ 一下的基线， ０ｍ 采用 Ｇ Ｓ系统进行静态 的相对定位的时候， Ｐ 仅仅需要 ２ Ｏ分钟就能 够完成； 当完成 了初始化的工作 的动态相对定位之后， 就可 以 随时地进行流动站 的定位 ， 并且仅仅需要几秒钟的观测 时间。
蒋立 民 ： 测 数据 动态 滞 后 误 差 原 因 分 析 及 应 对对 策 雷
系统 早已经设计好 了， 而且他与带宽的调整是没有关系 的， 但 是角加速度则与带宽 的调整具有高灵敏 的反应 。由函数可 以 看出动态滞后误差和角加速度 是成 反比的， 因此 可以得 出， 动 态 滞后误差和带 宽也是成反 比的， 伺服带宽越大 ， 动态滞后误 芹 也会 相应 地减 小 。但 是 随 机 误 差 中 所 存 在 的 热 噪 声和 伺 服带宽的平方根是成正 比的，伺服带 宽增加虽然可以相应 的 减少角滞后误差 ， 但在此 同时随机误差增加了， 随机热噪声误
是雷达接收机 的参考信道和两个 角误差信道 的相对增益 以及
相位特征 的调整 。动态滞后误差的产 生则是 因为 目标 的运动
△ ÷＋ ＋ ＝ ÷ ……（ １ ）其中反 分别代表的是目标角速度
图 ｌ简 化控制系统图 其 中伺服系统 的开环传递函数 可以写成 ：
ＫＧ ｓ 】ｌ（ ）ＬＧ ｓ ３（ ） ２（ ）Ｇ ｓ
：
＋ ２
～
＋） １这就把原来的一阶无差系统
ｗ：
成功的转变成了二阶无差系统， 中经典的控制理论认为一个 其 无差度 的提高非常有利于系统速度 以及加速度误差的减少，因
而提高了对外数据处理 的精确度， 对动态数据误差也做 了修正。
３ 结语
本文针对对外数据 的处理特殊性 ，从产生动态之后误差 的原因着手 ， 并且 引入 了控制理论中的前馈 网络功能 ， 把数据 的 处理 滤 波 器 进 行 了 前馈 改进 ，通 过 使 滤 波 器 的 误差 度 提 高