一种多频点雷达导引头自动标定测试方法技术

本发明专利技术涉及一种多频点雷达导引头自动标定测试方法，用于解决多频点雷达导引头进行测角斜率参数标定时，存在耗时久、工作量大、操作频繁易出错、不能覆盖全温带的问题。该方法通过导引头自动遍历频点提高效率，通过导引头小信号回灌进行上电自动增益校正来保证不同温度下测角精度。实验结果表明，采用该方法可以有效解决温度变化引起的测角扭曲问题，极大地提高多频点雷达导引头测角曲线标定效率，降低对操作人员的要求，利于大批量产品标定。

An automatic calibration test method of multi frequency radar seeker

【技术实现步骤摘要】
一种多频点雷达导引头自动标定测试方法
本专利技术涉及雷达导引头参数标定领域，具体涉及多频点雷达导引头角斜率参数自动标定测试方法。
技术介绍
雷达导引头多采用单脉冲测角，角误差原始值由和差路信号幅度比值计算而得。该原始值为一条弯曲的双曲线，在线性测角区内与真实角误差呈一一对应关系。真实角误差为目标视线角与电轴夹角，在制导中雷达导引头输出角误差需与真实角误差尽可能一致，通常使用多阶多项式将角误差原始值映射到真实角误差上，这里将该多项式系数称为测角曲线系数。因此，雷达导引头在使用前必须进行角误差标定以获取测角曲线系数，而多频点雷达导引头不同发射频点其测角曲线系数不同，为提高测角精度需对每一个频点进行标定。在以往的标定过程中如图1所示，雷达导引头天线固定指向弹轴方向检测目标，并对目标进行单脉冲测角输出角误差原始值，人工调整转台步进停留10次以获得对应位置真实角误差，根据原始值与真实值对照计算得到当前频点测角斜率曲线，并更新导引头程序中雷达测角参数进行验证，完成后操作人员控制导引头切换频点，重复上述过程。该方法存在以下两点不足。一是标定效率低，工作量大易出错。以某多频点雷达导引头为例，该导引头共有64个不同频点，方位俯仰各有64条测角曲线需进行标定，使用传统方法转台需进行128圈运动1280次停留，计算生成128组测角曲线系数，操作人员更新128次雷达参数，进行128次测角验证。二是由于和差通道幅度增益随温度变化不一致，标定曲线仅能表征当前温度下原始值与真实值关系，这将导致标定测角曲线在不同温度下出现扭曲。例如常温下标定所得测角曲线，高低温下由于差通道或和通道幅度相对变化3db，将导致角误差原始值被压缩或放大一倍，进而导致测角曲线扭曲失准，影响测角精度。因此，本专利技术设计一种多频点雷达导引头自动标定系统，对上述不足进行改进，通过导引头自动遍历频点提高效率，通过导引头小信号回灌进行上电自动增益校正来保证不同温度下测角精度。
技术实现思路
要解决的技术问题本专利技术解决的主要问题是多频点雷达导引头测角曲线标定问题，针对原有方法工作量大，不能覆盖全温带的特点，提出一种易于工程实现的自动标定测试方法。技术方案一种多频点雷达导引头自动标定测试方法，其特征在于步骤如下：步骤1：雷达导引头上电自检；步骤2：雷达导引头进行小信号回灌，通过信号处理器采集三通道幅度，求得方位、俯仰差通道幅值与和通道幅值之比，作为当前频点增益校正因子，遍历频点后求得所有频点增益校正因子；所述的小功率信号为收发组件接收支路饱和功率与最小检测功率的平均值；步骤3：根据上位机指令对目标进行跟踪，并利用步骤2中计算所得增益校正因子对角误差原始值进行校正，将校正后角误差输出至上位机；步骤4：上位机发出顺序跳频指令控制导引头遍历所有频点，并记录导引头与转台输出数据；步骤5：根据频点遍历情况，上位机自动控制转台运动至下一位置停留；步骤6：转台遍历完指定位置后完成一维角误差全部频点数据获取，根据同一时刻回报频点号取出某一时刻频点测角数据，再根据上位机该时刻下发转台角度将测角数据按从负到正排列，并依次求得该数列均值，进行最小二乘法拟合，得到校正多项式系数；步骤7：重复步骤1-6计算另一维所有频点测角曲线；步骤8：读取方位、俯仰测角曲线矩阵，将所得到多条曲线中若干个参数按照约定变量名及语法式写入.txt文件生成代码，并更新雷达导引头参数；步骤9：测角曲线系数更新进雷达导引头后，一次运动完成所有频点测角曲线验证。有益效果解决了多频点雷达导引头进行测角斜率参数标定时，存在耗时久、工作量大、操作频繁易出错、不能覆盖全温带的问题。该方法通过导引头自动遍历频点提高效率，通过导引头小信号回灌进行上电自动增益校正来保证不同温度下测角精度。实验结果表明，采用该方法可以有效解决温度变化引起的测角扭曲问题，极大地提高多频点雷达导引头测角曲线标定效率，降低对操作人员的要求，利于大批量产品标定。采用本专利技术对某雷达导引头进行自动标定，测角曲线如图3所示。试验结果表明，采用本专利技术的自动标定方法可以有效解决温度变化引起的测角扭曲问题，极大地提高多频点雷达导引头测角曲线标定效率，改进前标定一套样机需要3天，改进后标定一套样机仅需3小时，降低对操作人员的要求，利于大批量产品标定。附图说明图1雷达导引头人工标定测试流程图图2雷达导引头自动标定测试流程图图3实施本专利技术后自动标定结果图图4实施实例具体实施方式对于多频点雷达导引头自动标定测试方法流程如图2所示，主要包括各频点通道增益校正和测角曲线系数标定两部分，具体如下：首先进行各频点增益校正，导引头上电自检，并将频综置入小信号模式，发射激励小信号经过收发组件变频后进入天线测试通道，该测试通道将小信号分为三路等幅信号回到收发组件接收通道，所以此时雷达导引头接收三路幅值差异即代表各接收支路增益差异。本专利技术中取和路为幅度基准，将方位差与俯仰差幅度分别除以和路幅度，即得到当前频点方位增益校正因子以及俯仰校正因子。导引头自动控制频点遍历切换循环上述过程，得到全部频点增益校正因子。将测得角误差原始值除以对应频点校正因子，相当于得到和差通道增益相等情况下的标准角误差原始值，使用校正后原始值标定可得标准测角曲线系数。雷达导引头真实使用时，每次上电均要完成小信号回灌自检得到当前温度下通道增益校正因子，将角误差原始值校正后便可适配实验室标定标准测角曲线，消除不同温度下各通道增益不一致造成的测角扭曲。得到增益校正因子后，开始进行自动测角曲线系数标定，上位机控制导引头开环跟踪理想目标，进入开环跟踪后控制导引头顺序切换频点，并输出增益校正后角误差原始值。本系统中雷达导引头具备按照CPI切换频点的能力，为增大样本量提高统计精确度，标定过程中每个频点将连续停留数十帧，单个频点耗时不足1秒全部频点循环一遍耗时不足1分钟。待该位置所有频点循环一遍后，上位机发出指令，转台运动前往下一个停留位置重复上述流程。在一次运动内获取全部频点某一维角误差原始值及真实值数据(读取转台信息)，转台只需进行2圈运动20次停留，由matlab解算程序自动识别后分两次进行多项式拟合，计算出全部64频点方位、俯仰128条测角曲线。完成计算后，将测角曲线系数分别生成为方位、俯仰系数矩阵，导入matlab测角代码生成程序，将所得128条曲线共512个参数按照约定变量名及语法格式写入txt文件。测试人员将该文件内容复制后替换雷达导引头数据处理软件中指定位置代码即可一次完成所有频点测角曲线参数更新，杜绝了人工输入大量参数，操作出错的可能。现结合实施例对本专利技术作进一步描述，如图4所示：1、雷达导引头上电自检；2、雷达导引头进行小信号回灌，通过信号处理器采集三通道幅度，求得方位、俯仰差通道幅值与和通道幅值之比，作为当前频点增益校正因子，遍历频点后求得所有频点增益校正因子；所述的小功率信号为收发组件接收支路饱和功率与最小检测功率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频点雷达导引头自动标定测试方法，其特征在于步骤如下：/n步骤1：雷达导引头上电自检；/n步骤2：雷达导引头进行小信号回灌，通过信号处理器采集三通道幅度，求得方位、俯仰差通道幅值与和通道幅值之比，作为当前频点增益校正因子，遍历频点后求得所有频点增益校正因子；所述的小功率信号为收发组件接收支路饱和功率与最小检测功率的平均值；/n步骤3：根据上位机指令对目标进行跟踪，并利用步骤2中计算所得增益校正因子对角误差原始值进行校正，将校正后角误差输出至上位机；/n步骤4：上位机发出顺序跳频指令控制导引头遍历所有频点，并记录导引头与转台输出数据；/n步骤5：根据频点遍历情况，上位机自动控制转台运动至下一位置停留；/n步骤6：转台遍历完指定位置后完成一维角误差全部频点数据获取，首先根据同一时刻回报频点号取出某一时刻频点测角数据，再根据上位机该时刻下发转台角度将测角数据按从负到正排列，并依次求得该数列均值，进行最小二乘法拟合，得到校正多项式系数；/n步骤7：重复步骤1-6计算另一维所有频点测角曲线；/n步骤8：读取方位、俯仰测角曲线矩阵，将所得到多条曲线中若干个参数按照约定变量名及语法式写入.txt文件生成代码，并更新雷达导引头参数；/n步骤9：测角曲线系数更新进雷达导引头后，一次运动完成所有频点测角曲线验证。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多频点雷达导引头自动标定测试方法，其特征在于步骤如下：
步骤1：雷达导引头上电自检；
步骤2：雷达导引头进行小信号回灌，通过信号处理器采集三通道幅度，求得方位、俯仰差通道幅值与和通道幅值之比，作为当前频点增益校正因子，遍历频点后求得所有频点增益校正因子；所述的小功率信号为收发组件接收支路饱和功率与最小检测功率的平均值；
步骤3：根据上位机指令对目标进行跟踪，并利用步骤2中计算所得增益校正因子对角误差原始值进行校正，将校正后角误差输出至上位机；
步骤4：上位机发出顺序跳频指令控制导引头遍历所有频点，并记录导引头与转台输出数据；
步骤5...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚煜，张江华，聂强，李甲林，吴一龙，职晓，李时光，桑多鹏，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61