[发明专利]一种异型天线罩瞄准线误差补偿方法

说明书

一种异型天线罩瞄准线误差补偿方法，分别采用带天线罩的雷达系统和不带天线罩的雷达系统测量同样运动范围内的目标方位角和俯仰角，计算带天线罩的雷达系统和不带天线罩的雷达系统测量得到的目标方位角和俯仰角的差值，对得到的方位向瞄准线误差和俯仰向瞄准线误差进行非线性插值拟合得到方位向和俯仰向瞄准线误差的补偿系数，根据得到的瞄准线误差补偿系数，利用查表法对带天线罩的雷达系统测量得到的目标角度进行补偿，根据补偿后的目标角度调整天线电轴指向，使其瞄准目标方向。本发明可以有效消除天线罩瞄准线误差对导弹系统的影响，有效减少导弹系统失稳和导弹脱靶的情况，以改善雷达带罩天线系统的电性能。

技术领域

本发明涉及制导控制系统领域，尤其涉及一种异型天线罩瞄准线误差补偿方法。

背景技术

导引头天线的作用是准确接收波束范围内的所有电磁波信息，为天线能够指向真实的目标并得到真实目标运动信息奠定基础。但是具有不同外形和材质的天线罩，对电磁波产生不同程度的反射和折射作用，会对天线的测量精度产生一定的影响，进而产生瞄准误差。当瞄准误差超过一定的限度，会导致导弹系统失稳并造成导弹脱靶。通常依靠提高制导系统的稳定裕度弥补由天线罩瞄准误差导致的裕度损失，但此法牺牲了导弹的快速性。因此有必要将对天线罩瞄准误差斜率的补偿加入到系统设计中。在保证快速性的同时保证稳定性，从而保证系统的制导精度。

常用的一种机械加工补偿方法，通过分析天线罩罩壁的电磁波反射或折射的不均匀性，在天线罩相应的位置适当的增加或减小天线罩罩壁的厚度，或在天线罩的某些部位安装天线罩补偿器，增加一个与天线罩导致的电磁波畸变相反的不均匀性，来补偿由于天线罩对电磁波的畸变导致的天线罩瞄准线误差。另一种是在导弹控制回路系统中采用滤波器或微型计算机实现对天线罩瞄准线误差的补偿，即在导引头模拟器中引入一个相应的对消分量和导引头信号进行叠加，实现天线罩瞄准误差斜率的消除。

许万业等人在2013年的论文《基于远场的薄壳式天线罩壁厚修磨量反求方法》中建立求解天线罩体各处透射系数的反演模型，根据透射系数、天线罩外形、厚度等信息确定壁厚修磨量，通过修磨罩壁几何厚度补偿天线罩罩体各处的材料介电常数的不一致性。这种方法需要精确掌握天线罩厚度、透射系数等信息，且修磨罩壁的实现工艺相对复杂，效果不是特别理想，过分依赖认为工艺和检验要求，工程实现较为困难。

居加祥在2014年的论文《防空导弹天线瞄准线误差补偿方法研究》中通过寻零法测试天线罩的电性能，采用数据拟合的方法建立了天线罩瞄准线误差补偿模型并设计了补偿系统。文中的方法设计天线罩瞄准线误差模型时未考虑天线垂直平面的交叉误差，对防空导弹的制导精度产生相应的影响。

发明内容

本发明提供一种异型天线罩瞄准线误差补偿方法，可以有效消除天线罩瞄准线误差对导弹系统的影响，有效减少导弹系统失稳和导弹脱靶的情况，以改善雷达带罩天线系统的电性能。

为了达到上述目的，本发明提供一种异型天线罩瞄准线误差补偿方法，分别采用带天线罩的雷达系统和不带天线罩的雷达系统测量同样运动范围内的目标方位角和俯仰角，计算带天线罩的雷达系统和不带天线罩的雷达系统测量得到的目标方位角和俯仰角的差值，得到天线罩造成的方位向瞄准线误差和俯仰向瞄准线误差，对得到的方位向瞄准线误差和俯仰向瞄准线误差进行非线性插值拟合得到方位向和俯仰向瞄准线误差的补偿系数，根据得到的瞄准线误差补偿系数，利用查表法对带天线罩的雷达系统测量得到的目标角度进行补偿，根据补偿后的目标角度调整天线电轴指向，使其瞄准目标方向。

所述的雷达系统的天线设置在转台上，所述的转台带动天线在方位运动范围和俯仰运动范围内匀速转动。

在测量目标方位角和俯仰角之前，调整目标位置，使雷达系统的天线电轴正对目标，且天线测量得到的目标方位角和俯仰角均为零度。

所述的雷达系统的运动范围为：

θ_min≤θ≤θ_max