專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線(xiàn)電定位系統(tǒng)的精度標(biāo)定裝置，尤其涉及一種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，能夠有效剔除地雜波的影響，對(duì)低功率雷達(dá)近區(qū)的動(dòng)態(tài)跟蹤精度進(jìn)行標(biāo)定。
背景技術(shù)：
雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定是雷達(dá)研制的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是保障雷達(dá)探測(cè)跟蹤性能的關(guān)鍵指標(biāo)。目前，雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度主要采用實(shí)射靶彈的方法進(jìn)行標(biāo)定，即通過(guò)事先計(jì)算靶彈的彈道軌跡，或者通過(guò)其他標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)測(cè)量出靶彈的彈道軌跡，將其作為標(biāo)準(zhǔn)值與被測(cè)雷達(dá)跟蹤到的彈道軌跡相對(duì)比，進(jìn)行雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度的標(biāo)定。但是無(wú)論是事先計(jì)算的彈道軌跡還是標(biāo)準(zhǔn)雷達(dá)測(cè)量的軌跡，本身都存在一定誤差，一般為米級(jí)，這個(gè)誤差將直接帶入雷達(dá)標(biāo)定中，且這種方法的代價(jià)較高，給雷達(dá)標(biāo)定帶來(lái)一定困難。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，包括模擬目標(biāo)、牽引機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)接收站，所述牽引機(jī)構(gòu)包括承載索、牽引索、和卷?yè)P(yáng)機(jī)；所述模擬目標(biāo)具有反射指定雷達(dá)回波特性的外形，可滑動(dòng)地吊掛在承載索上，在至少一個(gè)方向上通過(guò)牽引索被電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，從而發(fā)生位置改變，并且該位置及位置變化被雷達(dá)所定位探測(cè)；所述模擬目標(biāo)包括定位裝置，對(duì)自身坐標(biāo)進(jìn)行定位，并將定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回所述坐標(biāo)接收站；所述坐標(biāo)接收站固定安裝在地面，將所述模擬目標(biāo)傳回的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)與雷達(dá)回波定位數(shù)據(jù)相對(duì)比，完成雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定。在上述技術(shù)方案中，所述模擬目標(biāo)所搭載的定位裝置包括雙差分GPS移動(dòng)站，所述雙差分GPS移動(dòng)站包括GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)、數(shù)據(jù)處理芯片、電源、和短波電臺(tái)；所述GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的定位信號(hào)；所述數(shù)據(jù)處理芯片負(fù)責(zé)通過(guò)接收到的GPS衛(wèi)星定位信號(hào)計(jì)算得到模擬目標(biāo)所處位置和高度的實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所述短波電臺(tái)與固定的坐標(biāo)接收站之間進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)傳輸模擬目標(biāo)所處位置和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。在上述技術(shù)方案中，所述牽引機(jī)構(gòu)還包括支撐結(jié)構(gòu)，所述承載索為架設(shè)在至少兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上方的鋼絲繩，離開(kāi)地面足夠的高度以構(gòu)成索道，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)下方通過(guò)絞盤(pán)來(lái)拉動(dòng)或松開(kāi)牽引索。在上述技術(shù)方案中，模擬目標(biāo)包括外殼，所述外殼為與雷達(dá)所需探測(cè)的目標(biāo)具有相同的外形或雷達(dá)反射特性。在上述技術(shù)方案中，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引模擬目的的速度不小于lOm/s。在上述技術(shù)方案中，所述雙差分GPS移動(dòng)站的數(shù)據(jù)采集頻率不小于5Hz。在上述技術(shù)方案中，作為承載索的鋼絲繩的跨度不小于100m，模擬目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的高度不小于5m。本實(shí)用新型取得了以下技術(shù)效果[0011]I.用于各種雷達(dá)的動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定；2.提聞雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度的標(biāo)定精度；3.獲得雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度系統(tǒng)誤差；4.可有效模擬各類(lèi)目標(biāo)的反射特性；5.系統(tǒng)重復(fù)性好，效費(fèi)比高。

圖I為本實(shí)用新型所提供的模擬目標(biāo)的示意圖；圖2為本實(shí)用新型的地面坐標(biāo)接收站的示意圖。圖中標(biāo)記1_模擬目標(biāo)；2_GPS移動(dòng)站；3_承載索；4_牽引索；5_電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)；6-GPS固定站；7_雷達(dá)。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本實(shí)用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1-2所示，本實(shí)用新型所提供的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置包括模擬目標(biāo)、牽引機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)接收站。模擬目標(biāo)I包括外殼，外殼設(shè)計(jì)為與所需要模擬探測(cè)的目標(biāo)具有相同的外形或雷達(dá)反射特性，即可以采用任何所需的材料，如金屬、復(fù)合材料等，制作成為所需的外形，如飛機(jī)、導(dǎo)彈等；也可以根據(jù)雷達(dá)需要測(cè)量的目標(biāo)特性，可制作成所需的尺寸和外形。在外殼的內(nèi)部或上方設(shè)置有固定平臺(tái)，用于搭載精確確定模擬目標(biāo)位置的定位裝置。牽引機(jī)構(gòu)用于控制模擬目標(biāo)I的運(yùn)動(dòng)軌跡，其包括支架、承載索3、牽引索4、電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5 ;承載索3架設(shè)在至少兩個(gè)支架的上方，離開(kāi)地面足夠的高度以構(gòu)成索道，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5設(shè)置在支架下方通過(guò)絞盤(pán)來(lái)拉動(dòng)或松開(kāi)牽引索4 ;模擬目標(biāo)I可滑動(dòng)地吊掛在承載索3上，并且沿著大致上與承載索3平行的方向上被牽引索4牽引，模擬目標(biāo)I至少在一個(gè)方向上通過(guò)牽引索4被電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5牽引，從而發(fā)生位置改變；其優(yōu)選地在兩個(gè)方向上分別通過(guò)兩條牽引索4被兩個(gè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5牽引，從而可以實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以模擬較為復(fù)雜的軌跡。優(yōu)選地，承載索3為兩端支撐起來(lái)的鋼絲繩，鋼絲繩之間的跨度不小于100m，模擬目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的高度不小于5m，雷達(dá)與模擬目標(biāo)之間可通視，模擬目標(biāo)通過(guò)滑輪懸掛在作為承載索的鋼絲繩上，通過(guò)作為牽引索的纜繩與電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)聯(lián)接，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)包括儲(chǔ)繩卷筒、電機(jī)和渦輪蝸桿減速器等部件，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引模擬目的的速度不小于lOm/s。模擬目標(biāo)I搭載的定位裝置可以為雙差分GPS移動(dòng)站2，雙差分GPS移動(dòng)站2包括GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)、數(shù)據(jù)處理芯片、電源、和短波電臺(tái)等；GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的定位信號(hào)；數(shù)據(jù)處理芯片負(fù)責(zé)通過(guò)接收到的GPS衛(wèi)星定位信號(hào)計(jì)算得到模擬目標(biāo)I所處位置和高度的實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；短波電臺(tái)與固定的坐標(biāo)接收站之間進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)傳輸模擬目標(biāo)I所處位置和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，雙差分GPS移動(dòng)站安裝在模擬目標(biāo)中間位置，GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)指向天空。模擬目標(biāo)I搭載的定位裝置還可以包括線(xiàn)纜位移傳感器，通過(guò)測(cè)量模擬目標(biāo)I與承載索3的相對(duì)位移再結(jié)合架設(shè)承載索3的支架的位置來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算出模擬目標(biāo)I的精確位置和高度。該雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置的使用方法為，將GPS移動(dòng)站2按圖I中所示方式安裝到模擬目標(biāo)I上后，開(kāi)啟GPS移動(dòng)站2與GPS固定站6通訊，進(jìn)入差分運(yùn)算，對(duì)模擬目標(biāo)I的坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行精確定位，通常GPS移動(dòng)站2的數(shù)據(jù)采集頻率不小于5Hz，即I秒鐘至少定位5次，精度可達(dá)厘米級(jí)別。GPS固定站6開(kāi)始接收到模擬目標(biāo)I上的GPS移動(dòng)站2發(fā)送的正確的數(shù)據(jù)信號(hào)后，啟動(dòng)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5，牽引模擬目標(biāo)I開(kāi)始在承載索3上滑行。雷達(dá)7將模擬目標(biāo)I作為探測(cè)目標(biāo)并對(duì)其位置進(jìn)行探測(cè)、掃描和跟蹤，并記錄目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡。雙差分GPS固定站6與雷達(dá)7的處理機(jī)連接，實(shí)時(shí)接收帶時(shí)間坐標(biāo)的位置數(shù)據(jù)，與雷達(dá)7測(cè)量的模擬目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)雷達(dá)的動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定。由于模擬目標(biāo)I主要沿承載索3滑行，運(yùn)動(dòng)軌跡相對(duì)固定，雷達(dá)7可對(duì)其進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，并通過(guò)分析計(jì)算得到雷達(dá)7的系統(tǒng)誤差。模擬目標(biāo)I在電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5的牽引下在索道上滑行、反射雷達(dá)波并對(duì)自身坐標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，同時(shí)將定位數(shù)據(jù)傳回坐標(biāo)接收站。坐標(biāo)接收站接收到模擬目標(biāo)傳回實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)后與雷達(dá)回波定位數(shù)據(jù)相對(duì)比，完成雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定。由于模擬目標(biāo)I在索道上牽引滑行時(shí)，反射雷達(dá)電波，成為雷達(dá)跟蹤目標(biāo)，并且模擬目標(biāo)I根據(jù)雷達(dá)需要測(cè)量的目標(biāo)特征進(jìn)行制作，可以很好地對(duì)雷達(dá)所需跟蹤目標(biāo)的雷達(dá)反射特征進(jìn)行模擬。這樣地面雷達(dá)站既可以通過(guò)雷達(dá)波定位目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置和高度，還可以通過(guò)目標(biāo)上搭載的定位裝置所傳回的模擬目標(biāo)I的位置信息來(lái)獲得目標(biāo)的實(shí)時(shí)位置和高度。由于作為定位裝置的雙差分GPS移動(dòng)站直接安裝在模擬目標(biāo)上，且定位精度要高得多，精度可達(dá)厘米級(jí)，因此其傳回定位數(shù)據(jù)能夠更加準(zhǔn)確的反映出模擬目標(biāo)I的實(shí)時(shí)坐標(biāo)，可以作為真值與雷達(dá)跟蹤得到的模擬目標(biāo)的雷達(dá)回波定位數(shù)據(jù)相對(duì)比，進(jìn)行標(biāo)定和校準(zhǔn)，完成雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟Ife精度標(biāo)定。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。其具體結(jié)構(gòu)和尺寸可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，包括模擬目標(biāo)、牽引機(jī)構(gòu)和坐標(biāo)接收站，其特征在于所述牽引機(jī)構(gòu)包括承載索、牽引索、和卷?yè)P(yáng)機(jī)； 所述模擬目標(biāo)具有反射指定雷達(dá)回波特性的外形，可滑動(dòng)地吊掛在承載索上，在至少一個(gè)方向上通過(guò)牽引索被電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，從而發(fā)生位置改變，并且該位置及位置變化被雷達(dá)所定位探測(cè)； 所述模擬目標(biāo)包括定位裝置，對(duì)自身坐標(biāo)進(jìn)行定位，并將定位數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳回所述坐標(biāo)接收站； 所述坐標(biāo)接收站固定安裝在地面，將所述模擬目標(biāo)傳回的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)與雷達(dá)回波定位數(shù)據(jù)相對(duì)比，完成雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于所述模擬目標(biāo)所搭載的定位裝置包括雙差分GPS移動(dòng)站，所述雙差分GPS移動(dòng)站包括GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)、數(shù)據(jù)處理芯片、電源、和短波電臺(tái)； 所述GPS衛(wèi)星信號(hào)接收天線(xiàn)接收來(lái)自GPS衛(wèi)星的定位信號(hào)； 所述數(shù)據(jù)處理芯片負(fù)責(zé)通過(guò)接收到的GPS衛(wèi)星定位信號(hào)計(jì)算得到模擬目標(biāo)所處位置和高度的實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)； 所述短波電臺(tái)與固定的坐標(biāo)接收站之間進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)傳輸模擬目標(biāo)所處位置和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于所述牽引機(jī)構(gòu)還包括支撐結(jié)構(gòu)，所述承載索為架設(shè)在至少兩個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上方的鋼絲繩，離開(kāi)地面足夠的高度以構(gòu)成索道，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)下方通過(guò)絞盤(pán)來(lái)拉動(dòng)或松開(kāi)牽弓I索。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于模擬目標(biāo)包括外殼，所述外殼為與雷達(dá)所需探測(cè)的目標(biāo)具有相同的外形或雷達(dá)反射特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于所述卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引模擬目的的速度不小于lOm/s。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于所述雙差分GPS移動(dòng)站的數(shù)據(jù)采集頻率不小于5Hz。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，其特征在于作為承載索的鋼絲繩的跨度不小于100m，模擬目標(biāo)相對(duì)雷達(dá)的高度不小于5m。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置，包括牽引索道、模擬目標(biāo)和坐標(biāo)接收站；所述模擬目標(biāo)在電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引下在索道上滑行，其在反射雷達(dá)波的同時(shí)對(duì)自身坐標(biāo)進(jìn)行定位，并將定位數(shù)據(jù)傳回所述坐標(biāo)接收站；所述坐標(biāo)接收站固定安裝在地面，其接收所述模擬目標(biāo)傳回的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)并與雷達(dá)回波定位數(shù)據(jù)相對(duì)比，完成雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定。這種雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度標(biāo)定裝置定位精度高，避免了傳統(tǒng)標(biāo)定方法所帶來(lái)的系統(tǒng)誤差，且架設(shè)簡(jiǎn)便，適用性廣。通過(guò)雷達(dá)重復(fù)測(cè)量與對(duì)比，可獲得雷達(dá)系統(tǒng)誤差，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)的動(dòng)態(tài)跟蹤精度進(jìn)行方便、可靠的標(biāo)定，在提高標(biāo)定精度的同時(shí)，大大降低了雷達(dá)動(dòng)態(tài)跟蹤精度的標(biāo)定成本。
文檔編號(hào)G01S7/40GK202815213SQ201220021199
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者任輝啟, 易治, 周世峰, 徐流恩, 高超, 伍俊, 穆朝民, 林加劍 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總參謀部工程兵科研三所