[发明专利]一种指向性天线的角度标校装置及方法

说明书

本发明提供一种指向性天线的角度标校装置及方法，降低了降低系统复杂度和系统成本、提高标校系统的精度、提高系统携行性和快速机动性。采用的方案是将包括了天线端设备无线电信号接收部件和望远镜、标校基准端设备无线电信号发射部件以及标校板的传统光学角度标校系中的基准端标校板去掉，在信标机天线(3)电轴通过的部位标记参考点(7)。去掉了传统方法中的基准端标校板后对于任意距离的角度标校参考目标会根据距离和夹角角度进行角度修正，既克服了基准端标校板的安装精度差、稳定性差带来的标校误差又降低了传统标校系统对无限远目标标校精度高而对近目标标校精度差的精度影响，使系统的标校精度得到提高。

技术领域

本发明涉及一种指向性天线的角度标校方法及装置，尤其是通过光学望远镜进行无线电指向性天线的角度标校方法及装置。

背景技术

光学角度标校是目前雷达测量及通信等领域使用的指向性天线的角度标校方法之一。指向性天线的电轴指向位置由其方位轴角编码器和俯仰轴角编码器读出，受天线基座位置变化等因素的影响，轴角编码器的读数和电轴指向的真实值有一个差值，角度标校的目的是给出这一差值以便修正。《现代电子技术》2005年第17期(总第208期)第47～52页，《地面测控雷达角度标校技术》一文中描述了传统的光学角度标校装置和方法，传统光学角度标校系统包括天线端和标校基准端两部分设备。天线端设备包括电信号接收部件天线1和光信号测量部件光学望远镜2，如图1所示；标校基准端设备包括电信号发射部件信标机及信标机天线3和光标信号部件标校板4，标校板4上通常绘有交叉形状基准图案，基准点通常为十字交叉点，如图2所示。天线端和标校基准端两部分设备相隔一定的空间距离，随天线口径的由小到大该距离通常由几百至几千米。进行天线角度标校时首先将标校基准端设备固定，其信标机天线3和标校板4的相对位置与天线1馈源和望远镜2的相对位置相同；然后打开信标机发射电波信号，将天线1对准信标机天线3接收其发射的电波信号，并使天线1进入对信标机天线3自动跟踪工作状态，此时天线1电轴指向信标机天线3；接着调整望远镜2安装角度，使标校板4基准点出现在望远镜2视场中心，此时天线1的光轴指向标校板4基准点，由于天线端和标校基准端光电测量部件相对电轴的位置相同，此时即可以认为望远镜2的光轴与天线1电轴是平行的；最后，以光轴替代电轴对天线1的指向性进行角度标校，标校的参考目标既可以是已知角度的其它方位标，也可以是发光天体，因为在前面的步骤中已经保证了光轴与电轴的平行，所以当参考目标与望远镜距离远大于信标机天线与望远镜距离时，光轴的角度测量结果就可以作为电轴指向的参考角度，然后将该参考角度与天线轴角编码器读数比较给出差值并对轴角编码器读数进行修正。这种指向性天线角度标校方法及装置的不足之处在于三个方面：一是需要标校板，标校板的应用使系统更复杂、机动性能下降，尤其是在高角精度要求的雷达系统中，为了达到标校系统的精度就需要采用高强度的标校杆5和拉绳6加固等方式来抵抗大风等外力因素对标校板的干扰；二是如图3所示，对于近距离的角度参考目标其标校结果存在角度误差A1；三是标校板的安装水平度不易测量检查，会造成安装调试工作的困难。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的问题包括以下三个方面：一是降低系统复杂度和系统成本；二是提高标校系统的精度；三是提高系统携行性和快速机动性。

(二)技术方案