【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及雷达系统标校，具体涉及一种基于无人机的相控阵雷达标校方法及系统。
技术介绍
1、相控阵雷达是采用相控阵天线工作的一种多功能电扫描雷达，相控阵雷达利用电子扫描方式控制雷达波束指向来实现对扫描区域目标的截获，与机械雷达相比，其具有多目标跟踪能力强、波束指向灵活、搜索跟踪有效数据率高、可靠性高等优点，被广泛地应用在观测高速运动目标、实现雷达多功能、多目标跟踪和推远雷达作用距离等场景中。
2、为了提高相控阵雷达的扫描精度，需要对相控阵雷达进行标校。通常，可以采用标杆车搭载标校喇叭或标牌对相控阵雷达进行标校，或者通过跟踪精轨卫星对相控阵雷达进行标校。
3、但是，上述采用标杆车对相控阵雷达进行标校的方法，受到标杆车升降塔高度的限制，无法对相控阵雷达大仰角状态进行标校，且只能进行单点标校，无法覆盖相控阵雷达的工作扇区。并且，标杆车架设、撤收时间长，转移阵地时操作繁琐，标杆车造价昂贵，标校成本高。上述通过跟踪精轨卫星对相控阵雷达进行标校的方法，对于威力较小的雷达，相控阵雷达无法通过跟踪精轨卫星进行标定。并且，易受精轨卫星运行周期影响，对相控阵雷达开展标定工作不方便。这样，导致无法便捷、高效地对相控阵雷达进行标校。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是无法便捷、高效地对相控阵雷达进行标校的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于无人机的相控阵雷达标校方法及系统。具体采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提
4、该方法中，首先，获取无人机的初始位置信息和待标校相控阵雷达的位置信息，然后，根据无人机的初始位置信息和待标校相控阵雷达的位置信息，确定飞行轨迹。进一步的，获取无人机沿飞行轨迹飞行过程中，无人机的飞行位置信息，以及待标校相控阵雷达扫描无人机的雷达姿态信息和电轴姿态信息。最后，根据无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息，对待标校相控阵雷达进行标校。这样，将无人机模拟为近距离的卫星，通过获取无人机的飞行位置信息以代替精轨卫星数据，从而实现相控阵雷达指向精度的标定。由于，无人机操作简便，定位精度高，从而可以实现便捷、高效地对相控阵雷达进行标校。
5、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，根据无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息，对待标校相控阵雷达进行标校，包括：根据无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息，确定电轴误差矩阵。根据电轴误差矩阵标校待标校相控阵雷达的阵面电轴误差。这样，可以提高对相控阵雷达进行标校的准确性。
6、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，飞行轨迹的轨迹点与待标校相控阵雷达之间的距离满足：
7、
8、其中，d为飞行轨迹的轨迹点与待标校相控阵雷达之间的距离，p为无人机的定位精度，θ为待标校相控阵雷达的预设测角误差。
9、并且，飞行轨迹的总距离满足：
10、
11、其中，l为飞行轨迹的总距离，l为无人机满电时续航里程，er为无人机剩余电量比例，n为安全系数。
12、这样，以便于确定待标校相控阵雷达与无人机两点间的向量在大地坐标系下的坐标，以准确地对待标校相控阵雷达进行标校。
13、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，获取无人机沿飞行轨迹飞行过程中，无人机的飞行位置信息，以及待标校相控阵雷达扫描无人机的雷达姿态信息和电轴姿态信息之前，方法还包括：确定无人机与待标校相控阵雷达的通信是否正常。在无人机与待标校相控阵雷达的通信正常的情况下，获取无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息。这样，使待标校相控阵雷达能够搜索并扫描到无人机，以保障成功完成待标校相控阵雷达的标校过程。
14、结合第一方面，在一种可选择的实现方式中，方法还包括：控制无人机飞行至预设高度，并通过系留装置保持无人机的高度不变，无人机上搭载有标校喇叭模块。根据标校喇叭模块发出的目标模拟信号对待标校相控阵雷达进行标校。
15、这样，通过无人机搭载标校喇叭模块，并通过系留装置使无人机的飞行高度保持在预设高度不变，以实现标杆模式，代替升降塔实现标杆车功能。通过无人机模拟标杆以实现对待标校相控阵雷达进行标校，具有高度调节方便、快捷展撤等优势，从而可以实现便捷、高效地对相控阵雷达进行标校。
16、第二方面，本专利技术提供一种基于无人机的相控阵雷达标校系统，系统包括：无人机、定位装置、数据处理及控制装置。其中，数据处理及控制装置，用于获取无人机的初始位置信息和待标校相控阵雷达的位置信息。数据处理及控制装置，还用于根据无人机的初始位置信息和待标校相控阵雷达的位置信息，确定飞行轨迹。无人机，用于沿飞行轨迹飞行。定位装置，用于确定无人机的飞行位置信息。数据处理及控制装置，还用于获取无人机沿飞行轨迹飞行过程中，无人机的飞行位置信息，以及待标校相控阵雷达扫描无人机的雷达姿态信息和电轴姿态信息。数据处理及控制装置，还用于根据无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息，对待标校相控阵雷达进行标校。
17、结合第二方面，在一种可选择的实现方式中，数据处理及控制装置，具体用于：根据无人机的飞行位置信息、雷达姿态信息和电轴姿态信息，确定电轴误差矩阵。根据电轴误差矩阵标校待标校相控阵雷达的阵面电轴误差。
18、结合第二方面，在一种可选择的实现方式中，飞行轨迹的轨迹点与待标校相控阵雷达之间的距离满足：
19、
20、其中，d为飞行轨迹的轨迹点与待标校相控阵雷达之间的距离，p为无人机的定位精度，θ为待标校相控阵雷达的预设测角误差。
21、并且，飞行轨迹的总距离满足：
22、
23、其中，l为飞行轨迹的总距离，l为无人机满电时续航里程，er为无人机剩余电量比例，n为安全系数。
24、结合第二方面，在一种可选择的实现方式中，定位装置包括：定位模块和地面站；定位模块设置在无人机上。
25、结合第二方面，在一种可选择的实现方式中，系统还包括：系留装置和标校喇叭模块；其中，系留装置与无人机连接，标校喇叭模块搭载在无人机上。数据处理及控制装置，还用于控制无人机飞行至预设高度。系留装置，用于保持无人机的高度不变，并为无人机提供电力和通信。标校喇叭模块，用于发出目标模拟信号。数据处理及控制装置，还用于根据目标模拟信号对待标校相控阵雷达进行标校。
26、可以理解地，上述第二方面的基于无人机的相控阵雷达标校系统所能达到的有益效果本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于无人机的相控阵雷达标校方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机的飞行位置信息、所述雷达姿态信息和所述电轴姿态信息，对所述待标校相控阵雷达进行标校，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行轨迹的轨迹点与所述待标校相控阵雷达之间的距离满足：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述无人机沿所述飞行轨迹飞行过程中，所述无人机的飞行位置信息，以及所述待标校相控阵雷达扫描所述无人机的雷达姿态信息和电轴姿态信息之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.一种基于无人机的相控阵雷达标校系统，其特征在于，所述系统包括：无人机、定位装置、数据处理及控制装置；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据处理及控制装置，具体用于：
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述飞行轨迹的轨迹点与所述待标校相控阵雷达之间的距离满足：
9.根据权利要求6所述的系统
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：系留装置和标校喇叭模块；其中，所述系留装置与所述无人机连接，所述标校喇叭模块搭载在所述无人机上；
...【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的相控阵雷达标校方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无人机的飞行位置信息、所述雷达姿态信息和所述电轴姿态信息，对所述待标校相控阵雷达进行标校，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述飞行轨迹的轨迹点与所述待标校相控阵雷达之间的距离满足：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述无人机沿所述飞行轨迹飞行过程中，所述无人机的飞行位置信息，以及所述待标校相控阵雷达扫描所述无人机的雷达姿态信息和电轴姿态信息之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹烁，智耕，孙治伟，邴晓雷，王尧鑫，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：
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