一种基于全球卫星导航系统载波相位差分技术的雷达标校方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种雷达标校方法，尤其是一种基于全球卫星导航系统载波相位 差分技术的雷达标校方法。 二、
【背景技术】
[0002] 进入21世纪以来，随着我国经济和科学技术的飞速发展，雷达的应用非常广泛，雷 达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天 时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛 应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究。作为发现目标并对 目标定位的设备，雷达在现代战争中发挥着越来越重要的作用，若没有进行系统的标校，则 雷达提供的目标信息将失去意义。尤其是在雷达组网成为趋势的今天，网内雷达不进行统 一的标校就会发生同一目标出现多个批次的现象，会导致信息的混乱，因此，雷达在使用之 前必须进行标校。
[0003] 雷达标校是雷达系统的一项重要技术工作，目前雷达采用的传统标校方法主要有 常规标校，恒星标校两种，但这两种方法均存在一定的局限性。常规标定一般使用标定塔、 方位标等外部固定基准设备及水平仪、望远镜等观测仪器来标定零值、轴系误差等系统误 差分量。其优点是稳定性好，但是需要建立标校塔和方位标，目标移动性差，全程需要人工 干预，对雷达周围的地貌也有一定要求，且无法分离测量数据中的一些误差耦合项。恒星标 定以恒星天体为基准目标，通过微光电视等光学设备获取测量数据解算雷达天线轴系误 差。其优点是标定过程中人工干预少，但是受天气因素和空中遮挡影响大，且需要雷达具备 微光电视设备支持。 三、
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种实用的、可靠的、便携的和实时 的一种基于全球卫星导航系统载波相位差分技术的雷达标校方法。通过该雷达标校方法， 可以节约标定成本，提高测量精度和工作效率。
[0005] 实现本发明的目的采用的技术方案是：该基于全球卫星导航系统（全球卫星导航 系统的英文缩写是GNSS，以下简称GNSS)载波相位差分技术用于雷达标校的方法步骤是：
[0006] (1)设备的安装:靶载GNSS设备和数传电台安装在移动目标载体内，靶载GNSS天线 和数传电台天线置于移动目标载体开阔处;地面GNSS设备安装在雷达附近，地面GNSS天线 安装在雷达回转中心或雷达附近开阔处;信息处理设备接收电台天线置于雷达背面高处， 使其与目标载体电台天线处于通视状态。
[0007] (2)目标载体准备:移动目标载体为介质球，介质球需要采用氦气球或风筝进行放 飞拖曳。
[0008] (3)基线修正:在标定前，利用手持激光测距仪测量地面GNSS天线相对于被标定雷 达回转中心的基线参数(X，Y，z)，以便于进行基线修正。
[0009] (4)数据采集:两台GNSS设备同时开机。靶载GNSS设备采集的原始观测数据分两 路，一路存储于数据记录器内，另一路通过电台发送至信息处理设备;地面GNSS设备采集的 原始观测数据分两路，一路存储于数据记录器内，另一路通过数据线传输至信息处理设备； 信息处理设备通过接收电台实时接收靶载GNSS设备发送的原始观测数据并存储。
[0010] (5)数据处理:信息处理设备收集完成靶载GNSS设备和地面GNSS设备采集的原始 观测数据后，利用动基线解算软件进行载波相位差分方法处理数据，并通过基线修正后，得 出目标载体相对雷达的参数(距离、方位角、俯仰角），与雷达测定值比对后完成雷达标定。
[0011] 所述的靶载GNSS天线置于介质球的上部，数传电台天线置于介质球的下部。
[0012] 所述的雷达附近为距雷达回转中心半径小于10米的范围内。
[0013] 所述的靶载GNSS设备、地面GNSS设备的两台设备天线距离S(基线长)要求为:S> 10Km〇
[0014] 所述的靶载GNSS设备、地面GNSS设备采样率为< 10Hz，数据传输波特率为 115200bps〇
[0015] 所述的目标载体介质球应用时，根据不同的气象条件，当风速>5m/s时，采用氦气 球进行放飞拖曳；当风速为5m/s~10.7m/s时，采用风筝进行放飞拖曳。氦气球或风筝将介 质球拖曳到空中的高度，以地物杂波或海杂波不影响雷达设备跟踪的稳定性和精度为适合 高度。
[0016] 本发明采用的方法与现有技术相比，有以下优点：
[0017] (1)设备安装使用简单可行。测量设备重量轻、体积小、携带方便，设备安装简单， 不需要建设已知的高精度基准点以及造价高昂的标校塔和方位标，可缩短工期，提高工作 效率;。
[0018] (2)该方法测量精度高。整体技术性能及指标如下：
[0019] >具有高精度标定功能。能够对雷达的测量参数(距离、方位角、俯仰角）进行标 校。
[0020] >具有点目标模拟功能。作为雷达标校用的合作目标，介质球具有较小的尺寸和 较强的反射特性，满足跟踪稳定性和标校精度要求。
[0021] >具有目标定位功能。能够提供目标相对于雷达回转中心的相对位置参数，并作 为标定的真值参数。
[0022] >具有实时显示载体位置及其相对于雷达回转中心的位置参数。
[0023] ；>距离标定精度：>0.2m(l〇)(标定距离< 30km)。
[0024] >方位角度标定精度（1〇): > 0.3mrad(标定距离< 2km)。
[0025] >俯仰角标定精度（1〇): > 〇.5mrad(标定距离< 2km)。
[0026] >GNSS设备数据更新率：< 10Hz。
[0027] (3)该方法还具有直观性、安全性、可靠性、实时性等方面的优点。 四、【具体实施方式】
[0028] 本发明采用的设备：包括靶载GNSS设备和地面GNSS设备为双频双模GNSS设备 (GPS/BD2)，数传电台，手持激光测距仪，介质球，风筝或氦气球、信息处理设备。
[0029] 标校时，工作人员分两组，一组将地面GNSS接收机安装在雷达附近，地面GNSS天线 安装在雷达回转中心或雷达附近开阔处;信息处理设备接收电台天线置于雷达背面高处， 使其与载体天线处于通视状态，安装完成后，利用手持激光测距仪精确测量地面GNSS接收 机天线相对于被标定设备回转中心的基线参数(X，Y，Z)，以便于进行基线修正。另一组将靶 载GNSS接收机及数传电台封装在介质球内，介质球表面覆锡箱纸，以增大雷达电磁波及激 光的反射率，靶载GNSS天线置于介质球上部，数传天线置于介质球下部。视气象情况利用氦 气球或风筝将介质球悬挂到空中适当高度，高度以地物杂波及海杂波均不能进入雷达的主 波束内为宜，以保证雷达能够稳定跟踪介质球，由缆绳控制氦气球或风筝。两台GNSS设备同 时开机，靶载GNSS设备采集的原始观测数据分两路，一路存储于数据记