[发明专利]一种天线和差通道指向误差标定方法

权利要求书

1.一种天线和差通道指向误差无塔标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用光栅扫描技术，按照天线参数设置扫描范围与扫描速度，控制天线进行光栅扫描，分别获取天线和、差通道的实时角度与功率数据，形成天线三维方向图；

(2)利用双阈值方法分别截取阈值范围内的和、差通道角度数据生成方位、俯仰二维椭圆曲线；

(3)采用最小二乘原理以及野值剔除方法对获取的和、差椭圆曲线进行拟合,对其中心进行定位,得到和、差通道脱靶量，从而计算出相应的和、差通道指向误差；

所述的步骤(1)的具体实施步骤如下：

(a)根据天线性能指标以及天线系统角度采样率分别设置天线扫描范围与扫描速度；

(b)计算出方位步进量，固定方位角度，俯仰由上自下或由下自上进行扫描步进计算；

(c)当俯仰扫描自最下或最上时，方位按计算出方位步进量步进，俯仰由下自上或由上自下再进行扫描量计算；如此反复，直至完成设定的扫描区域的扫描量计算，并将这些扫描量生成相对时的天线扫描弹道；

(d)计算选测量目标计算扫描期间目的目标绝对时理论弹道；该测量目标包括标校塔、同步卫星或者太阳的强射电源；

(e)在所计算的目标绝对时理论弹道基础上叠加相对时的天线扫描弹道，引导天线进行轨迹跟踪。

2.根据权利要求1所述的天线和差通道指向误差无塔标定方法，其特征在于：所述的步骤(1)，利用功率探头实时采集天线方位、俯仰角度以及接收到的天线辐射电平，构成三维数据，每一组数据对应三维空间一个点，由无数点生成一幅三维天线辐射方向图。

3.根据权利要求1所述的天线和差通道指向误差无塔标定方法，其特征在于：所述的椭圆曲线的获取与最小二乘中心定位的具体算法如下：

(1)对原始数据利用双阈值进行分割，由阈值确定两个分割平面，选取该两个分割面之间的采样数据作为拟合的数据；

对N个采样点人工选取两个阈值B_cLow和B_cUp，使得B_cLow和B_cUp满足：

去除区间[B_cLow,B_cUp]以外的数值，保留下的采样点形成新的强度数据即：

那么在平面内投影点集中在一个圆环内；

(2)对目标的一组采样点进行椭圆最小二乘拟合，能够确定目标的中心位置，长、短半轴，以及主轴方向参数；

设二次曲线的一般方程为：

若：

那么方程(2)表示椭圆，其均方差和为：

分别对式(3)关于B,C,D,E和F取偏导，令偏导为0，则可以得到一个包含5个方程和5个未知数的静定方程组，用矩阵求逆可以求解得到该5个未知参数，从而确定椭圆；设为椭圆中心，则：

4.根据权利要求1所述的天线和差通道指向误差无塔标定方法，其特征在于：直接利用射电星或者同步卫星分别进行和差通道指向误差进行标定，将利用射电星的天线指向标定与校正转换为天线跟踪标定与校正，消除天线和差通道间的指向误差，提高天线跟踪系统精度。