一种基于激光测距的反射率测试自动校正方法
【专利摘要】本发明提供一种基于激光测距的反射率测试自动校正方法，包括主控计算机、矢量网络分析仪、扫描架、激光测距仪、收发天线、收发天线支架、双轴转台、被测目标和目标支架，运用RCS法测量材料反射率时，为了达到更高的精度和准确度，要求样板法向平行于收发天线口面法向。采用上述方案，可实现更高的测量准确度，并且实现样板校正自动化，节省校正时间，在反射率RCS测试领域具有很好的推广和使用价值。
【专利说明】一种基于激光测距的反射率测试自动校正方法
【技术领域】
[0001]本发明属于反射率测试【技术领域】，尤其涉及的是一种基于激光测距的反射率测试自动校正方法。
【背景技术】
[0002]RAM反射率是定量表征材料对雷达照射波吸波性能强弱的物理量。随着电子战的迅猛发展，隐身武器的大规模使用成为现代战争的一个显著特征。隐身技术能有效减小雷达发现目标的距离，成为增强突击能力或保护自身的重要手段。目标的隐身性能主要取决于其RCS的大小，因而以各种方法缩减雷达散射截面，吸波材料成为研究隐身技术的主要目标。这就需要材料进行反射率测试。
[0003]RAM反射率远场RCS测试法是暗室采用的一种扫频测试方法，其特征是利用两个天线并排摆放，分别作为收发天线，对接收到的标准金属板以及涂敷吸波材料反射板的信号进行处理得到反射率。如图1所示，虚线框表示暗室。
[0004]反射率具体的测试方法如下:
[0005](I)矢量网络分析仪发射频率步进信号，测量空暗室的频域响应，利用矢量网络分析仪的时域功能，将频域响应变换到时域。(2)将时域响应数据data存储到矢量网络分析仪的寄存器memory中，利用矢量网络分析仪中的data-memory功能进行软件对消。(3)吸波材料底部贴上定标平板，用激光笔和水平尺校准平板，使其法向指向收发天线；微调高精度的方位转台，找到平板的最大散射方向，取合适的门后反变换到频域，记录每个频点的散射值S21_标准板(dB)。(4)转台转动180°，使吸波材料正对收发天线，并记录其散射值S21_吸波材料(dB)。(5)计算吸波材料反射率:gamma =S21_吸波材料_S21_标准板。
[0006]上述步骤(3)为样板调整过程，调整方式为手动调整。
[0007]远场RCS法采用的是2个天线并排摆放，分别作为收发天线的RCS测试模式，这种方式可近似为单站的工作模式，并且可以大幅提高收发隔离度，提高了接收机测量目标回波信号的能力，并降低了测量误差。对于远场RCS法，存在着天线架设、对正问题，调整复杂且很难调整到位；同时由于被测目标厚度较小，很难垂直放在支架上。
[0008]通过分析国内外参考文献和类似技术，RAM反射率远场RCS测试法样板放置校正
都是采用手动方式，采用激光束加水平尺方式进行校正平板，但手动放置很难保证放置精
度，无法保证平面法向与发射天线口面法向平行，不能保证收发天线法线垂直正对样板中
心，且转台旋转180度后不能保证样板与收发天线距离无变化。根据金属平面RCS公式
【权利要求】
1.一种基于激光测距的反射率测试自动校正方法，其特征在于，依次包括以下步骤: 步骤1:将激光测距仪及收发天线固定在扫描架天线支架上，并利用收发天线支架将收发天线固定与指定位置以保证天线口面平行于扫描架的水平及竖直的运动平面； 步骤2:放置样板于双轴转台支架上，设置样板平面朝向应与转台俯仰方向一致，并在其金属面和待测面中心位置做一标记点； 步骤3:利用矢量网络分析仪粗略调整转台水平角度，移动扫描架使激光测距仪激光点打到反射板区域，设置转台以5度为间隔水平旋转360度并运用矢网进行一步一停点频扫描，读取回波数据记录最大回波对应的角度值，将转台转至最大回波对应角度值，读取此时激光测距仪数据jl ； 步骤4:运用激光测距仪精确调整转台俯仰角度，根据预定设置竖直移动扫描架一定距离dl，读取激光测距仪数据j2，则转动转台俯仰角度为arctan((j2-jl)/dl)，反向移动扫描架-dl进行同样操作，进行往返操作直至j2与jl差距小于0.0Olm ； 步骤5:读取此时激光测距仪数据j_3，根据软件设置水平移动扫描架一定距离d2，读取激光测距仪数据j4，转动转台水平角度arctan((j4-j3)/d2)，反向移动扫描架_d2进行同样操作，往返操作直至j3与j4差距小于0.0Olm ； 步骤6:移动扫描架使激光测距仪激光点打到样板中心标记点，读取激光测距仪数据j5，运用矢量网络分析仪扫频测试并记录金属面回波数据并根据预定设置进行加门处理；将转台水平旋转180度测量RAM回波数据时，移动扫描架使激光测距仪激光点打到待测面中心标记点，读取激光扫描仪数据j6，扫描架在前后方向上移动距离为j5及j6，运用矢量网络分析仪扫频测试并记录待测面回波数据，测试数据与金属面测试数据进行相同加门处理，经计算后得到扫频反射率。
2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤I中，所述扫描架天线支架运用激光跟踪仪进行平面度校准。
3.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤4、所述步骤5中，所述0.0Olm为激光测距仪精度。
【文档编号】G01N21/47GK103674898SQ201310683938
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】颜振, 刘伟, 王亚海, 常庆功, 张文涛, 杜刘革, 赵锐, 胡大海, 周扬 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所