相控阵雷达及其旋转平台晃动程度检测方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种相控阵雷达及其旋转平台晃动程度检测方法、装置，所述检测方法包括获取每个采样时刻的双轴倾角传感器的X轴倾角值和Y轴倾角值，其中双轴倾角传感器设于旋转平台的中心且其X轴指向相控阵雷达方位角方向；根据每个采样时刻的X轴倾角值和Y轴倾角值计算出旋转平台与水平面之间的实时夹角；计算出所有采样时刻的实时夹角的平均值和标准差，其中，所述平均值为旋转平台与水平面之间的夹角，所述标准差为旋转平台的晃动程度。本发明专利技术实现了在雷达旋转平台持续晃动情况下旋转平台与水平面之间的夹角的检测，利用一组实时夹角的标准差来评价旋转平台的晃动程度，实现了旋转平台晃动程度的量化。旋转平台晃动程度的量化。旋转平台晃动程度的量化。

【技术实现步骤摘要】
相控阵雷达及其旋转平台晃动程度检测方法、装置


[0001]本专利技术属于相控阵雷达
，尤其涉及一种相控阵雷达及其旋转平台晃动程度检测方法、装置。

技术介绍

[0002]为减小地物遮挡，大部分相控阵雷达会依托铁塔建在地势较高的地方。由于重力、风力、雷达设备运行等原因，铁塔会造成雷达旋转平台的不规则晃动，雷达的不规则晃动会影响到雷达俯仰方向的波束扫描，进而对雷达回波造成一定的影响。目前，大部分雷达设备厂商在雷达架设成功后便默认雷达旋转平台为静止平台，各厂商均专注于雷达本身目标探测算法的研究，而忽略了雷达旋转平台轻微晃动对雷达目标探测的影响。
[0003]相控阵雷达回波数据可视化通常基于雷达旋转平台为默认设定的水平面（即静止水平平台），基本没有考虑雷达旋转平台晃动的影响。但在实际运行过程中，雷达却受到了两方面角度干扰的影响：一是雷达安装不平导致雷达旋转平台与水平面之间存在固定的夹角；二是雷达旋转平台的不规则晃动，导致在雷达运行过程中旋转平台与水平面之间的夹角一直在变动。
[0004]在上述两种情况的共同作用下，使用一般的监测方法难以找到雷达旋转平台与水平面之间的固定夹角，也难以衡量晃动对雷达探测角度（即回波数据）的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种相控阵雷达及其旋转平台晃动程度检测方法、装置，以解决在相控阵雷达旋转平台持续晃动情况下，难以检测旋转平台与水平面之间的夹角，以及无法评价旋转平台的晃动程度的问题。
[0006]本专利技术是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种相控阵雷达旋转平台晃动程度检测方法，在所述旋转平台的中心设置双轴倾角传感器，且所述双轴倾角传感器的X轴指向相控阵雷达方位角方向；所述检测方法包括以下步骤：获取每个方位角采样时刻的双轴倾角传感器的X轴倾角值和Y轴倾角值；根据每个采样时刻的X轴倾角值和Y轴倾角值计算出旋转平台与水平面之间的实时夹角，具体公式为：；其中，α
i
为第i个采样时刻旋转平台与水平面之间的实时夹角，β
ix
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的X轴倾角值，β
iy
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的Y轴倾角值；计算出所有采样时刻的实时夹角α
i
的平均值和标准差，其中，所述平均值为旋转平台与水平面之间的夹角，所述标准差为旋转平台的晃动程度。
[0007]进一步地，所述检测方法还包括：
当双轴倾角传感器随着旋转平台同步旋转时，记录每个方位角下的X轴倾角值；根据每个方位角下的X轴倾角值计算出对应方位角下的天线阵面的俯仰角修正值；将俯仰角修正值写入雷达基数据，以消除旋转平台晃动对回波数据的影响。
[0008]进一步地，每个方位角下天线阵面的俯仰角修正值等于每个方位角下的X轴倾角值与天线阵面的俯仰角固定值之和。
[0009]基于同一构思，本专利技术还提供了一种相控阵雷达旋转平台晃动程度检测装置，所述装置包括双轴倾角传感器和控制模块，所述双轴倾角传感器设于旋转平台的中心且双轴倾角传感器的X轴指向相控阵雷达方位角方向；所述控制模块用于：获取每个方位角采样时刻的双轴倾角传感器的X轴倾角值和Y轴倾角值；根据每个采样时刻的X轴倾角值和Y轴倾角值计算出旋转平台与水平面之间的实时夹角，具体公式为：；其中，α
i
为第i个采样时刻旋转平台与水平面之间的实时夹角，β
ix
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的X轴倾角值，β
iy
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的Y轴倾角值；计算出所有采样时刻的实时夹角α
i
的平均值和标准差，其中，所述平均值为旋转平台与水平面之间的夹角，所述标准差为旋转平台的晃动程度。
[0010]进一步地，所述双轴倾角传感器与所述控制模块采用有线或无线通信方式进行数据交互。
[0011]进一步地，所述双轴倾角传感器的选用型号为ZCT330Mx
‑
SWP
‑
N
‑
YK型。
[0012]进一步地，所述控制模块为相控阵雷达的控制单元或独立于相控阵雷达的控制器。
[0013]基于同一构思，本专利技术还提供了一种相控阵雷达，包括如上所述的相控阵雷达旋转平台晃动程度检测装置。
[0014]有益效果与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术以高精度的双轴倾角传感器作为检测器件，将双轴倾角传感器设于雷达的旋转平台上，利用双轴倾角传感器双轴正交的特性，通过X轴与Y轴的角度数据换算出旋转平台与水平面之间的夹角，实现了在雷达旋转平台持续晃动情况下旋转平台与水平面之间的夹角的检测，利用一组实时夹角的标准差来评价旋转平台的晃动程度，实现了旋转平台晃动程度的量化。
[0015]本专利技术无需反复调整测试器材，无需特定的测试环境，便能在持续晃动的相控阵雷达旋转平台上监测到旋转平台的倾斜角度及晃动程度，并且能在持续晃动的相控阵雷达旋转平台上对该晃动进行实时雷达回波图像修正，消除了晃动对雷达回波图的影响。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图
作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例中雷达天线阵面的俯仰角示意图；图2是本专利技术实施例中相控阵雷达旋转平台晃动程度检测方法流程图；图3是本专利技术实施例中不同采样时刻或不同采样点序号下旋转平面（即旋转平台的顶面）与水平面的实时倾角图；图4是本专利技术实施例中双轴倾角传感器随相控阵雷达旋转一周后所测得的雷达指向方向俯仰值的变化规律；图5是本专利技术实施例中双轴倾角传感器随相控阵雷达旋转一周后所测得的雷达指向方向横滚值的变化规律；图6是本专利技术实施例中图4和图5在同一坐标系下的示意图；图7是本专利技术实施例中相控阵雷达旋转一周双轴倾角传感器的X轴倾角值与Y轴倾角值所形成的图像；图8是本专利技术实施例中将双轴倾角传感器平行贴合于雷达旋转平面后，相控阵雷达旋转一周双轴倾角传感器的X轴倾角值与Y轴倾角值所形成的图像；图9是本专利技术实施例中将双轴倾角传感器平行贴合于雷达旋转平面后，双轴倾角传感器随相控阵雷达旋转一周后所测得的雷达指向方向俯仰值与横滚值的变化规律；图10是本专利技术实施例中双轴倾角传感器采集10分钟数据的统计图；图11是本专利技术实施例中俯仰角修正流程图。
具体实施方式
[0018]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]下面以具体地实施例对本申请的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相控阵雷达旋转平台晃动程度检测方法，其特征在于，在所述旋转平台的中心设置双轴倾角传感器，且所述双轴倾角传感器的X轴指向相控阵雷达方位角方向；所述检测方法包括以下步骤：获取每个方位角采样时刻的双轴倾角传感器的X轴倾角值和Y轴倾角值；根据每个采样时刻的X轴倾角值和Y轴倾角值计算出旋转平台与水平面之间的实时夹角，具体公式为：；其中，α
i
为第i个采样时刻旋转平台与水平面之间的实时夹角，β
ix
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的X轴倾角值，β
iy
为第i个采样时刻双轴倾角传感器的Y轴倾角值；计算出所有采样时刻的实时夹角α
i
的平均值和标准差，其中，所述平均值为旋转平台与水平面之间的夹角，所述标准差为旋转平台的晃动程度。2.根据权利要求1所述的相控阵雷达旋转平台晃动程度检测方法，其特征在于，所述检测方法还包括：当双轴倾角传感器随着旋转平台同步旋转时，记录每个方位角下的X轴倾角值；根据每个方位角下的X轴倾角值计算出对应方位角下天线阵面的俯仰角修正值；将俯仰角修正值写入雷达基数据，以消除旋转平台晃动对回波数据的影响。3.根据权利要求2所述的相控阵雷达旋转平台晃动程度检测方法，其特征在于，每个方位角下天线阵面的俯仰角修正值等于每个方位角下的X轴倾角值与天线阵面的俯仰角固定值之和。4.一种相控阵雷达旋转平台晃动程度检测装置，其特征在于，所述装置包括双轴倾角传感器和控制模块，所述双...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛贻享，寸怀诚，王振，
申请(专利权)人：浙江宜通华盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：