动态平台下雷达天线对准跟踪控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种动态平台下雷达天线对准跟踪控制方法，属于船载或车载雷达天 线自动对准跟踪控制技术领域。
【背景技术】
[0002] 雷达天线自动对准跟踪控制系统是雷达的重要组成部分，通过驱动天线转动，使 雷达天线稳定指向或自动跟踪空域内某目标。因此，自动对准跟踪控制系统的性能优劣直 接决定雷达的整体工作性能。
[0003]在船载或车载等动态平台下，由于载体姿态的动态变化，将导致天线随之晃动，这 时需要采用某种补偿措施，以有效隔离动态载体的姿态变化，达到稳定指向的目的。
[0004]目前，国内外在工程上实现雷达天线稳定指向的普遍技术措施是采用随动稳定平 台加雷达的解耦式解决方案。即雷达天线安装在随动稳定平台上，随动稳定平台用以补偿 载体的姿态变化，为雷达提供始终接近水平的工作平台，雷达天线则在伺服控制系统的驱 动下指向空域目标，进而达到稳定指向的目的。但是此系统设备量多、结构复杂、造价较高。
【发明内容】
[0005]目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种动态平台下雷达天线对 准跟踪控制方法。
[0006]技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0007] -种动态平台下雷达天线对准跟踪控制方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤一：由主控计算机通过RS232或RS422串口接收GPS、姿态测量设备输出的载 体姿态数据，并通过网口接收跟踪目标的GPS坐标值；
[0009] 步骤二：主控计算机通过坐标转换，计算出方位跟踪指令角和俯仰跟踪指令角，分 别通过RS232串口发送给方位伺服控制板和俯仰伺服控制板；
[0010] 步骤三：伺服电机上安装的旋转变压器提供转台当前位置，并反馈至伺服控制板； 伺服控制板对反馈信号进行解码，获得当前转台位置参数；
[0011] 步骤四：方位伺服控制板连续地比较方位跟踪指令角和当前方位转台位置参数， 并根据两者的差值输出控制脉冲，交给伺服驱动器，再控制方位伺服电机改变方位转台上 天线的位置；俯仰伺服控制板连续地比较俯仰跟踪指令角和当前俯仰转台位置参数，并根 据两者的差值输出控制脉冲，交给伺服驱动器，控制俯仰伺服电机改变俯仰转台上天线的 位置。
[0012] 有益效果：本发明提供的动态平台下雷达天线对准跟踪控制方法，通过随动稳定 平台的稳定功能和雷达天线的伺服控制功能相结合，实现有效隔离载体的姿态变化对雷达 天线指向的影响，从而实现雷达天线稳定指向的目的。并具有设备组成简洁、结构简单、成 本低廉、性能优异、便于安装使用的优点。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的方法流程图；
[0014] 图2为坐示变换原理图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0016] 如图1所示，一种动态平台下雷达天线对准跟踪控制方法，包括如下步骤：
[0017] 步骤一：由主控计算机通过RS232或RS422串口接收GPS、姿态测量设备输出的载 体姿态数据，并通过网口接收跟踪目标的GPS坐标值；
[0018] 步骤二：主控计算机通过坐标转换，计算出方位跟踪指令角和俯仰跟踪指令角，分 别通过RS232串口发送给方位伺服控制板和俯仰伺服控制板；
[0019] 步骤三：伺服电机上安装的旋转变压器提供转台当前位置，并反馈至伺服控制板； 伺服控制板对反馈信号进行解码，获得当前转台位置参数；
[0020] 步骤四：方位伺服控制板连续地比较方位跟踪指令角和当前方位转台位置参数， 并根据两者的差值输出控制脉冲，交给伺服驱动器，再控制方位伺服电机改变方位转台上 天线的位置；俯仰伺服控制板连续地比较俯仰跟踪指令角和当前俯仰转台位置参数，并根 据两者的差值输出控制脉冲，交给伺服驱动器，控制俯仰伺服电机改变俯仰转台上天线的 位置。
[0021] 雷达天线对准跟踪系统所接收的外部引导信息为大地坐标系下，目标的经炜度， 通过坐标转换求得目标在载体坐标系下的直角坐标值，由此可以确定二维转台的方位跟踪 指令和俯仰跟踪指令。
[0022] 以船载平台为例，系统所涉坐标系定义，如图2所示，Oi-XJAS大地坐标系， 02-Χ2Υ2Ζ2为地心、坐标系，0 2_Χ3Υ3Ζ3为原点位于地心、的北天东坐标系，0-X4Y4Z4为原点位于船 体的北天东坐标系，0-ΧΥΖ为原点位于船体的载体坐标系，与惯导坐标系保持一致。Φ为靶 船的偏航角，Θ为靶船的俯仰角，γ为靶船的横摇角。
[0023] 主控计算机通过坐标转换，计算出方位跟踪指令角和俯仰跟踪指令角，详细计算 步骤如下：
[0024] 步骤一：将目标在大地坐标系Oi-XJAT的经炜高坐标（Xtl，ytl，ztl)转化为地心 坐标系02-Χ2Υ2Ζ2下的坐标值（Xt2,yt2,zt2);
[0025]
[0026] 式（1)中，a和b分别为地球的长半径和短半径；
[0027] 步骤二：将载船在大地坐标系Oi-XJAT的经炜度坐标（Xsl，ysl，zsl)转化为地心 坐标系02-Χ2Υ2Ζ2下的坐标值（xs2，ys2，zs2);
[0028]
[0029] 式（2)中，a和b分别为地球的长半径和短半径；
[0030] 步骤三：将目标在地心坐标系〇2_Χ2Υ2Ζ2下的坐标值（Xt2,yt2,zt2)转化为原点位于 地心的北天东坐标系02-Χ3Υ3Ζ3下的坐标值（xt3，yt3，zt3);
[0031]
[0032] 步骤四：将载船在地心坐标系02_Χ2Υ2Ζ2下的坐标值（Xs2,ys2,zs2)转化为原点位于 地心的北天东坐标系〇2-X3Y3Z3下的坐标值（xs3，ys3，zs3);
[0033]
[0034] 步骤五：将目标在原点位于地心的北天东坐标系02_Χ3Υ3Ζ3下的坐标值 (xt3,yt3,zt3)转化为原点位于载体的北天东坐标系0-Χ4Υ4Ζ4下的坐标值（Xt4,yt4,zt4);
[0035] L~3