[发明专利]一种基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统及方法

权利要求书

1.一种基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统，其特征在于，所述基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统包括：

信号获取模块，与中央控制模块连接，用于通过信号获取设备获取射电天文仪器的观测信号，并对观测信号进行融合处理，获取观测信号集；

信号预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过预处理程序对获取的射电天文仪器的观测信号集进行预处理，提取观测信号特征信息；

中央控制模块，与信号获取模块、信号预处理模块、误差评估模块、校正拟合模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统各个模块的正常运行；

误差评估模块，与中央控制模块连接，用于通过误差评估程序根据观测信号特征信息对射电天文仪器的观测误差进行评估；

校正拟合模块，与中央控制模块连接，用于通过校正程序利用卡尔曼滤波算法对射电天文仪器观测误差的评估结果进行拟合校正处理，包括：

选取观测信号特征数据并代入椭圆方程，构建五元代数方程组；其中方程组的解为椭圆的五个参数，作为椭圆参数初始值；所述椭圆方程包括：

f(x,y)＝ax²+2bxy+cy²+2dx+2ey+f＝0；

其中，对于椭圆方程满足a+c＞0，对椭圆方程归一化满足条件：

a+c＝1；

椭圆参数用一个五维向量来表示：

X＝(a,b,d,e,f)'；

估计用到的观测值为系统的待拟合点表示：

N_i＝(x_i,y_i)'；

观测数据与真实数据的偏差为：

v_i＝Y_i-N_i；

其中，v_i为高斯噪声，其对应的噪声的协方差矩阵为：

cov[v_i]＝R_i；

选取椭圆参数估计值的偏差作为状态向量，选取无限大的对角矩阵作为状态协方差矩阵的初值；

将待拟合的数据点依次利用卡尔曼滤波算法，更新状态向量和状态协方差矩阵；将更新获得的新参数的偏差值与初始的参数估计值进行相加，得到观测误差评估信息的拟合校正结果；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过计算机搭载的数据库存储获取的观测信号集、提取的观测信号特征信息、射电天文仪器观测误差的评估结果及拟合校正结果；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的观测信号集、提取的观测信号特征信息、射电天文仪器观测误差的评估结果以及拟合校正结果的实时数据进行更新显示。

2.如权利要求1所述的基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统，其特征在于，所述基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统，还包括：

局域网、计算机、频谱仪、观测装置、常开触点的干扰模块、常开触点的信号收发天线、信号源；其中，通过网络连接至所述计算机的信号源，和射频线缆连接至所述信号源输出端的信号收发天线；所述数据存储模块和更新显示模块分别与所述中央控制模块连接。

3.如权利要求2所述的基于射电天文仪器的缩小观测误差的评估系统，其特征在于，所述计算机包括数据库管理系统和数据库，所述数据库包括系统校准单元、信号源定位计算单元、干扰因子单元、观测评估计算单元和信息交互单元；

其中，所述数据库管理系统，用于存储所述系统的噪声和射电天文仪器所发送的频谱、测试天线口面处的辐射功率、评估仪器设备到达射电望远镜距离、信号源的实际位置坐标和观测的每一次计算的值；

所述系统校准单元，用于根据所述的干扰装置进行控制，控制干扰装置对观测过程的影响；所述信号源定位计算单元，用于根据要观测的实际位置进行计算，在程序中进行建模操作，定义为坐标系，描述出具体的位置，根据实际位置结合坐标系进行远距离的定位和计算，建立模型计算当前干扰之下的观测值；所述干扰因子大多为电磁干扰，其中包括所述接收天线和放大器，并且设置在邻近外围的评估仪器设备，根据计算机控制频谱仪扫频以获得所述的等待的评估设备；所述信息交互单元，用于和计算机进行传输观测误差值，在观测装置观测完成后将观测的数据值传输到计算机中，计算机会把这些数据格式化处理和计算误差操作，并将此信息上传到数据库中。