一种以经纬仪为基准的坞内标校方法技术

本发明专利技术涉及一种以经纬仪为基准的坞内标校方法，所述方法包括以下：1、建立数学模型，来确定误差项；2、根据误差项明确单项误差的标校方法；3、按照单项误差标校方法采用以经纬仪为基准，电设备与其联测方法进行标校，得到单项差；4、按照数学模型误差方位取齐。该方法解决了无机械轴替代手段情况下的电设备坞内标校问题，在以高精度经纬仪为基准、按照甲板系进行数据交互，标校精度得到了保证，具有重要的现实意义。现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种以经纬仪为基准的坞内标校方法


[0001]本专利技术涉及一种以经纬仪为基准的坞内标校方法。属于测控通信领域。

技术介绍

[0002]所谓坞内标校所谓坞内标校是指在船基平台进坞坐墩条件下，为确定各电设备的误差模型参数和坐标系取齐而组织的船坞、船基、电设备、标校设施和大地测量的协同工作实施过程。从坞内标校的定义可以看出.主要目的是获取电设备的误差模型参数和坐标系取齐(建立统一的坐标系)。电设备是跟踪空间目标的设备，由于其电轴是“虚轴”，一般采用光轴来代替机械轴，电轴调整至与光轴平行后，再根据误差模型进行单项误差的标定，从而完成坐标系取齐。坐标系取齐又分为方位取齐和水平取齐，其中水平取齐由大地测量保证，方位取齐使用误差模型，方位取齐基准为船艏尾线，所有设备向船艏尾线“看齐”。对于配备有光轴的电设备的标校已经形成了一套成熟有效的方法，但对于没有光轴的电设备标校还是一个全新的领域。
[0003]本专利技术设计了一种以经纬仪为基准的坞内标校方法，通过数学模型建立，单项差的标定采用电设备和经纬仪联测的方法，即以经纬仪作为一个校准标准来使用，进而完成方位取齐工作，为解决这一问题提供一种实用、简便的方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供了一种以经纬仪为基准的坞内标校方法，在经纬仪采用常规对方位标、对星方法进行标定并修正后，将其作为基准，通过级联方式同时跟踪固定目标，在大地测量的成果给定的相对位置关系中，来得到电设备的单项误差。
[0005]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种以经纬仪为基准的坞内标校方法，所述方法实现如下：
[0006]1)建立数学模型
[0007]对于电设备的误差源建立系统误差模型，先给出系统误差的定量描述，再通过误差参数标定、调整来完成系统误差修正，误差修正模型如下所示为：
[0008]A＝A
c
+A0+β
m
sin(A
c
‑
A
m
)tanE
c
+δ
m
tgE
c
+(K
z
+ΔU
A
/μ
A
)secE
c
[0009]E＝E
c
+E0+β
m
cos(A
c
‑
A
m
)+K
n
+ΔE
g
cosE
c
+ΔU
E
/μ
E
+ΔE
d
[0010]式中：A为方位角真值；A
c
为方位角测量值；A0为方位零位；ΔU
A
为自跟踪时方位误差电压；μ
A
为方位支路定向灵敏度；K
z
为机电轴不匹配引起的方位误差；E为俯仰角真值；E
c
为俯仰角测量值；E0为俯仰零位；K
n
为机电轴不匹配引起的俯仰误差；ΔE
g
为重力下垂误差；ΔU
E
为自跟踪时俯仰误差电压；μ
E
为俯仰支路定向灵敏度；ΔE
d
为电波折射误差；
[0011]2)确定电设备误差项标校方法
[0012]直接使用经纬仪的方位角度为0
°
时指向为基准进行坐标取齐，保证所有设备数据录入在甲板系中进行，在经纬仪按照标准的标校方法完成误差标定和修正后，与电设备联
测完成电设备误差标定，需要标定的误差项有A0和K
z
标定、E0和K
n
标定；
[0013]3)抛物面电设备天线电轴调整
[0014]在远场条件下的标校塔设置用于电设备跟踪的电信号和用于经纬仪跟踪的光信号，经纬仪跟踪光目标，将其角度值根据大地测量结果转换到电设备的机械轴指向电信号的方位和俯仰角，固定电设备天线，进行天线幅面调整，保证电轴与机械轴平行；
[0015]4)A0和K
z
标定
[0016]在远场条件下的标校塔设置用于电设备跟踪的电信号和用于经纬仪跟踪的光信号，将其水平投影到甲板系，通过大地测量及折算，可以得到电设备的A0[0017]A0＝A
c
‑
A
标
[0018]同时通过大地测量可以给出三轴中心到电标的理论方位角，与实际测量值的差值除以secE即可得到K
z
，其中E为天线的俯仰角；
[0019]5)E0和K
n
标定
[0020]在远场条件下的标校塔设置用于电设备跟踪的电信号和用于经纬仪跟踪的光信号，将其水平投影到甲板系，引甲板系垂线，按照三角关系，可以得到电设备的E0：
[0021]E0＝E
c
‑
E
标
[0022]同时通过大地测量可以给出三轴中心到电标的理论俯仰角，与实际测量值的差值即可得到K
n+
ΔE
g
。
[0023]优选地，所述步骤1)中的误差源主要包括大盘不水平、两轴不正交、方位零位、俯仰零位和重力下垂，其中大盘不水平是指方位转盘平面和惯导甲板系基准平面的不平行度，常用最大倾斜量βm和最大倾斜方向Am来表示；两轴不正交是指俯仰转轴不垂直于方位转轴，会引起方位角误差；方位零位指机械轴平行于方位基准镜法线时，方位编码器的输出值；俯仰零位指俯仰轴平行于方位转盘平面时，俯仰编码器的输出角度值。
[0024]优选地，所述步骤4)中的A
标
采用如下公式计算
[0025]A
标
＝180
‑
arcos((L
OC
‑
L
AB
‑
L
OA
cosθ)/L
BC
)
[0026]其中：L
OC
为电设备到经纬仪的距离，L
AB
为光标到电标的距离，L
OA
为光标到经纬仪的距离，L
BC
为电标到电设备的距离。
[0027]优选地，所述步骤5)中的E
标
采用如下公式计算
[0028]E
标
＝arsin((L
OA
cosθ
‑
D)/L
BC
)
[0029]其中：L
OA
为光标到经纬仪的距离，D为经纬仪与电设备三轴中心高度差，L
BC
为电标到电设备的距离。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0031](1)本专利技术设计的方法解决了无机械轴替代设备的电设备坞内标校问题。
[0032](2)本专利技术设计的方法解决了抛物面电设备电轴调整问题。
附图说明
[0033]图1本专利技术以经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以经纬仪为基准的坞内标校方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：1)建立数学模型对于电设备的误差源建立系统误差模型，先给出系统误差的定量描述，再通过误差参数标定、调整来完成系统误差修正，误差修正模型如下所示为：A＝A
c
+A0+β
m
sin(A
c
‑
A
m
)tanE
c
+δ
m
tgE
c
+(K
z
+ΔU
A
/μ
A
)secE
c
E＝E
c
+E0+β
m cos(A
c
‑
A
m
)+K
n
+ΔE
g
cosE
c
+ΔU
E
/μ
E
+ΔE
d
式中：A为方位角真值；A
c
为方位角测量值；A0为方位零位；ΔU
A
为自跟踪时方位误差电压；μ
A
为方位支路定向灵敏度；K
z
为机电轴不匹配引起的方位误差；E为俯仰角真值；E
c
为俯仰角测量值；E0为俯仰零位；K
n
为机电轴不匹配引起的俯仰误差；ΔE
g
为重力下垂误差；ΔU
E
为自跟踪时俯仰误差电压；μ
E
为俯仰支路定向灵敏度；ΔE
d
为电波折射误差；2)确定电设备误差项标校方法直接使用经纬仪的方位角度为0
°
时指向为基准进行坐标取齐，保证所有设备数据录入在甲板系中进行，在经纬仪按照标准的标校方法完成误差标定和修正后，与电设备联测完成电设备误差标定，需要标定的误差项有A0和K
z
标定、E0和K
n
标定；3)抛物面电设备天线电轴调整在远场条件下的标校塔设置用于电设备跟踪的电信号和用于经纬仪跟踪的光信号，经纬仪跟踪光目标，将其角度值根据大地测量结果转换到电设备的机械轴指向电信号的方位和俯仰角，固定电设备天线，进行天线幅面调整，保证电轴与机械轴平行；4)A0和K
z
标定在远场条件下的标校塔设置用于电设备跟踪的电信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李可，潘高峰，李仁龙，谢勇，赵李健，徐如祥，孙晓东，周海渊，李金辉，
申请(专利权)人：中国卫星海上测控部，
类型：发明
国别省市：