塔康\精密测距设备测距精度分析方法技术

本发明专利技术提供了一种塔康\精密测距设备测距精度分析方法，从机载询问设备和应答器两方面对DME/P、TACAN测距精度进行分析，综合机载设备和应答器对测距误差的影响，得到测距系统的误差。本发明专利技术从影响DME/P、TACAN测距精度的诸多因素出发，给出DME/P、TACAN测距精度的详细分析方法，为DME/P、TACAN系统的设计提供了理论依据。

【技术实现步骤摘要】
塔康\精密测距设备测距精度分析方法
本专利技术涉及精密测距设备(DME/P)、塔康系统(TACAN)，用于分析、评价精密测距、塔康系统的测距精度。
技术介绍
精密测距设备(DME/P)为飞机提供相对于引导点的距离信息，与微波着陆测角设备配合，可以为飞机提供相对于着陆点的坐标信息；塔康系统(TACAN)又称战术空中导航系统，可以为飞机提供实时准确的方位和距离引导信号。测距精度是DME/P、TACAN系统的重要指标，直接影响到飞机导航，长期以来，还没有系统分析DME/P、TACAN测距精度的方法，常常是凭经验进行电路及软件设计，待设备调试完成，经测试后才能确定实际的测距性能，给DME/P、TACAN设备的正向设计带来很多不便。DME/P、TACAN的测距原理相同，采用询问应答式脉冲测距，工作频段为960～1213MHz，机载询问设备(又称询问器)发出成对的询问脉冲，应答器(在DME/P和TACAN地-空模式下，应答器为地面信标；TACAN空-空模式下，应答器为另外一架飞机的机载设备)接收到后，首先进行译码，经过一定延时，发出成对应答信号，机载设备对应答器发出的应答脉冲解调、译码，通过测量询问脉冲和应答信号之间的时间差，同时减去应答器的固定时延，便可计算出飞机与应答器的距离，计算公式如下：T：机载设备发出询问信号与收到应答信号的时间间隔；T0：应答器的固定延时；C：无线电传播速度，等于3×108m/s。可知，影响DME/P、TACAN测距精度的原因主要有两方面：一是机载询问设备发出询问信号与收到应答信号之间的时间测量误差；二是应答器的延时误差。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种DME/P、TACAN测距精度的详细分析方法，为DME/P、TACAN系统设计提供了理论依据。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：步骤1、确定机载询问设备的应答脉冲时间测量误差σA1，其中：DME/P功能FA模式PFE应答脉冲时间测量误差DME/P功能FA模式CMN应答脉冲时间测量误差DME/P功能IA模式PFE应答脉冲时间测量误差DME/P功能IA模式CMN应答脉冲时间测量误差TACAN功能地-空模式应答脉冲时间测量误差TACAN功能空-空模式应答脉冲时间测量误差SNR为机载询问设备接收应答信号的输出视频信噪比；步骤2、确定机载询问设备的电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差及机载设备导脉冲环路外电路不稳定引起的时延误差σA3，fAS为机载设备系统时钟；步骤3、确定机载询问设备的应答脉冲延时测量误差其中，TA为需要测量的时间长度，等于询问脉冲与应答脉冲之间的时间间隔，S为机载询问设备与应答器之间的距离，C为电波传播速度，T0为相应工作模式下应答信号的固定延时，p为机载询问设备的时钟精度；步骤4、将时间测量误差转换为距离测量误差，得到机载询问设备的测距误差，其中：DME/P功能FA模式PFE误差DME/P功能FA模式CMN误差DME/P功能IA模式PFE误差DME/P功能IA模式CMN误差TACAN功能地-空模式误差TACAN功能空-空模式误差步骤5、确定应答器的机载设备询问脉冲时间测量误差，其中：DME/P功能FA模式误差DME/P功能IA模式误差TACAN功能地-空模式误差步骤6、确定应答器的电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差σM2及应答器导脉冲环路外电路不稳定引起的延时抖动误差σM3；步骤7、确定应答器的固定时延误差σM4；步骤8、将时间测量误差转换为距离测量误差，得到应答器的测距误差，其中：DME/P功能FA模式地面信标的测距误差DME/P功能IA模式地面信标的测距误差TACAN功能地-空模式地面信标的测距误差TACAN功能空-空模式机载应答设备的测距误差步骤9、综合机载设备和应答器对测距误差的影响，得到测距系统的误差，其中：DME/P功能FA模式测距系统的测距PFE误差DME/P功能FA模式测距系统的测距CMN误差DME/P功能IA模式测距系统的测距PFE误差DME/P功能IA模式测距系统的测距CMN误差TACAN功能地-空模式测距系统误差TACAN功能空-空模式测距系统误差本专利技术的有益效果是：从影响DME/P、TACAN测距精度的诸多因素出发，给出DME/P、TACAN测距精度的详细分析方法，为DME/P、TACAN系统的设计提供了理论依据。附图说明图1为DME/P、TACAN测距原理示意图；图2a为DME/P功能IA模式X编码脉冲包络波形图；图2b为DME/P功能FA模式X编码脉冲包络波形图；图3为塔康\精密测距设备测距精度分析流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。本专利技术从机载询问设备和应答器两方面对DME/P、TACAN测距精度进行分析，其中涉及到的时间单位均为秒。一、机载询问设备测距误差机载询问设备测距误差主要包括：应答脉冲时间测量误差、采用导脉冲技术的机载设备电路延时修正误差、导脉冲环路外电路不稳定引起的时延误差及信号处理电路带来的时延误差。1.应答脉冲时间测量误差σA1(1)DME/P功能FA模式●FA模式PFE应答脉冲时间测量误差：●FA模式CMN应答脉冲时间测量误差：(2)DME/P功能IA模式●IA模式PFE应答脉冲时间测量误差：●IA模式CMN应答脉冲时间测量误差：(3)TACAN功能地-空模式地-空模式应答脉冲时间测量误差：(4)TACAN功能空-空模式空-空模式，应答脉冲时间测量误差：其中：SNR为机载询问设备接收应答信号的输出视频信噪比2.机载设备电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差σA2及机载设备导脉冲环路外电路不稳定引起的时延误差σA3，其中，fAS为机载设备系统时钟。3.应答脉冲延时测量误差σA4其中：TA为需要测量的时间长度，等于询问脉冲与应答脉冲之间的时间间隔，等于无线电波在机载询问设备与应答器传播时延与应答器固定延时之和：即：(S为机载询问设备与应答器之间的距离，C为电波传播速度，等于3×108m/s，T0为应答器在相应工作模式下，应答信号的固定延时。)p为机载询问设备的时钟精度4.将时间测量误差转换为距离测量误差，得到机载询问设备的测距误差●DME/P功能FA模式PFE误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s●DME/P功能FA模式CMN误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s●DME/P功能IA模式PFE误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s●DME/P功能IA模式CMN误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s●TACAN功能地-空模式误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s●TACAN功能空-空模式误差为：其中：C为电波传播速度，等于3×108m/s二、应答器的测距误差1.机载设备询问脉冲时间测量误差●DME/P功能FA模式：●DME/P功能IA模式：●TACAN功能地-空模式：SNR：应答器接收机载设备询问脉冲，输出的视频信噪比2.应答器电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差σM2及应答器导脉冲环路外电路不稳定引起的延时抖动误差σM3。3.应答器固定时延误差本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塔康\精密测距设备测距精度分析方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1、确定机载询问设备的应答脉冲时间测量误差σ

【技术特征摘要】
2015.12.20 CN 20151096366191.一种塔康\精密测距设备测距精度分析方法，其特征在于包括下述步骤：步骤1、确定机载询问设备的应答脉冲时间测量误差σA1，其中：DME/P功能FA模式PFE应答脉冲时间测量误差DME/P功能FA模式CMN应答脉冲时间测量误差DME/P功能IA模式PFE应答脉冲时间测量误差DME/P功能IA模式CMN应答脉冲时间测量误差TACAN功能地-空模式应答脉冲时间测量误差TACAN功能空-空模式应答脉冲时间测量误差SNR为机载询问设备接收应答信号的输出视频信噪比；步骤2、确定机载询问设备的电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差及机载设备导脉冲环路外电路不稳定引起的时延误差σA3，fAS为机载设备系统时钟；步骤3、确定机载询问设备的应答脉冲延时测量误差其中，TA为需要测量的时间长度，等于询问脉冲与应答脉冲之间的时间间隔，S为机载询问设备与应答器之间的距离，C为电波传播速度，T0为相应工作模式下应答信号的固定延时，p为机载询问设备的时钟精度；步骤4、将时间测量误差转换为距离测量误差，得到机载询问设备的测距误差，其中：DME/P功能FA模式PFE误差DME/P功能FA模式CMN误差DME/P功能IA模式PFE误差DME/P功能IA模式CMN误差TACAN功能地-空模式误差TACAN功能空-空模式误差步骤5、确定应答器的机载设备询问脉冲时间测量误差，其中：DME/P功能FA模式误差DME/P功能IA模式误差TACAN功能地-空模式误差步骤6、确定应答器的电路延时修正误差，包括采用导脉冲技术的电路延时测量误差σM2及应答器导脉冲环路外电路不稳定引起的延时抖动误差σM3；步骤7、确定应答器的固定时延误差σM4；步骤8、将时间测量误差转换为距离测量误差，得到应答器的测距误差，其中：DME/P功能FA模式地面信标的测距误差

【专利技术属性】
技术研发人员：张建明，徐飞，骆家强，李林，郭小伟，黄伟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61