[发明专利]船载雷达海上精度鉴定方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天器姿态控制地面应用领域，具体涉及船载雷达海上精度鉴定方 法。利用星敏感器指向精度高的优点，提供一个不依赖雷达编码器的高精度雷达角度测量 基准，通过同步跟踪测量空间目标，解算雷达指向精度。

背景技术

星敏感器是一种以恒星为参考基准的高精度姿态敏感器，通过探测天球上不同位 置的恒星进行解算，具有自主导航能力，在各种飞行器的控制系统和姿态测量过程中起着 重要的作用。星敏感器具有隐蔽性好、适用范围广、可靠性高、精度高、可独立自主全天候工 作的特点。

航天测量船是为了适应导弹、航天器试验的发展而在海上设置的测控站，其测控 设备以船舶为平台。为确保船载雷达的测量精度，必须适时对设备进行标定和校准，主要分 为坞内标校和海上标校两部分。坞内标校是基础，可进行全面精确的标校，获取误差修正模 型参数；海上标校是在动态条件下进行的，利用精度校飞可进行设备精度鉴定和参数校准。 但现有海上精度校飞存在周期长、耗费大及组织协调困难等缺点，因此有必要寻找一种可 以代替精度校飞的精度鉴定方法，满足高频度海上试验任务的需求。现阶段利用船载经纬 仪与测量雷达同时跟踪同一空间目标，将两组测量数据进行比较得到雷达电轴的指向精 度。但船载经纬仪通常视场小，一般只能探测到四等恒星，且数据比较时带来了船体变形误 差及经纬仪轴系误差，也无法解算空间目标的地心系坐标，因此，应用范围受到限制。

发明内容

本发明为解决现有技术无法实现对船载雷达高精度高频度的海上精度鉴定的问 题，提供一种基于高精度星敏感器的船载雷达海上精度鉴定方法。

船载雷达海上精度鉴定方法，该方法由以下步骤实现：

步骤一、在船载雷达设备天线三轴中心捷联安装星敏感器SS1；

步骤二、船进坞坐墩时，船载标校经纬仪标定零位差和照准差，所述星敏感器SS1 标定主点、焦距以及光学畸变参数；船载雷达标定轴系误差；

步骤三、船载雷达和星敏感器同时跟踪空间目标，星敏感器实时拍摄雷达天线指 向的星图，t时刻船载雷达跟踪空间目标实时测量甲板系的方位角和俯仰角为(A_bt,E_bt)，构 成甲板坐标系向量V_bt，经过船摇修正得到雷达电轴地平系向量V_DPt，对所述雷达电轴地平系 向量V_DPt进行船位、极移、自转以及岁差修正后转换到地心惯性坐标系向量V_CISt，解算星敏 感器视轴初始指向(α_0t,β_0t)；

步骤四、根据步骤三获得的视轴初始指向(α_0t,β_0t)及星敏感器的视场半径R，计算 星敏感器的视场范围(C_α,C_β)，采用基于导航星域的快速识别算法，进行星图识别，并利用星 图中多颗恒星与导航星的对应关系，计算星敏感器视轴精确姿态(α_t,β_t,γ_t)，再利用t时刻 空间目标的像点坐标构建星敏感器观测矢量W_t，对所述观测矢量进行畸变二次拟合校正， 获得校正后的观测矢量为W_t'，采用下式计算空间目标的地心系矢量V_t：

Vt=(RCISs)-1Wt′]]>

式中，为星敏感器姿态矩阵，CIS为地心惯性坐标系，s为星敏感器坐标系；