[发明专利]一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法

权利要求书

1.一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在雷达的天线底面安装倾角传感器，且倾角传感器平行于天线底面；

(2)倾角传感器随天线转动一圈，测量天线转到各方位角时倾角传感器的x_s轴倾角和y_s轴倾角，将方位角、x_s轴倾角和y_s轴倾角汇总得到测量数据表；所述的倾角传感器的x_s轴指向天线法线方向，y_s轴指向从x_s轴在天线底面上逆时针转90°后的方向；x_s轴倾角为x_s轴与水平面的夹角，y_s轴倾角为y_s轴与水平面的夹角；方位角为从基准线顺时针转到x_s轴的夹角；所述的基准线为测量目标方位角时的零刻度线；

(3)测量雷达与目标之间的距离、方位角和俯仰角；

(4)根据测得的方位角查测量数据表，得到该方位角对应的x_s轴倾角和y_s轴倾角；

(5)根据x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量：若x_s轴倾角和y_s轴倾角均为0，则天线为水平，方位角补偿量和俯仰角补偿量均为0；否则，天线为倾斜，由x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量；

(6)根据方位角补偿量和俯仰角补偿量，对测量得到的方位角和俯仰角分别进行补偿，得到补偿后的方位角和俯仰角。

2.根据权利要求1所述的一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：步骤(5)所述的天线为倾斜，由x_s轴倾角和y_s轴倾角分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量，具体包括步骤：

(501)由x_s轴倾角和y_s轴倾角找到天线底面倾斜时的对称轴，进而计算出倾斜平面和水平面的夹角，以及以对称轴为基准线时目标的方位角；所述的倾斜平面为平面Ox_sy_s，O为天线底面的中心；

(502)根据目标在对称轴坐标系中的极坐标，以及对称轴坐标系和水平面坐标系之间的坐标旋转关系，得到目标在水平面坐标系中的极坐标；所述的对称轴坐标系为：沿对称轴上仰方向作X轴，从X轴在平面Ox_sy_s上顺时针转90°作Y轴，Z轴垂直于平面OXY、指向下；所述的水平面坐标系为：把X轴投影到过点O的水平面上作x轴，从x轴在水平面上顺时针转90°作y轴，z轴垂直于水平面Oxy、指向下；

(503)由目标在对称轴坐标系中的极坐标和水平面坐标系中的极坐标，分别计算方位角补偿量和俯仰角补偿量。

3.根据权利要求2所述的一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：步骤(501)具体包括步骤：

(601)根据倾斜平面的倾斜情况，计算倾斜平面和水平面的夹角；所述的倾斜平面为平面Ox_sy_s，O为天线底面的中心；

(602)计算从倾斜平面的对称轴顺时针转到x_s轴的角度；所述的对称轴为过天线底面的中心且使倾斜平面左右对称的线。

4.根据权利要求3所述的一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：步骤(502)具体包括步骤：

(701)计算目标在对称轴坐标系中的极坐标；

(702)将目标在对称轴坐标系中的极坐标转换为直角坐标；

(703)将目标在对称轴坐标系中的直角坐标转换为水平面坐标系中的直角坐标；

(704)将目标在水平面坐标系中的直角坐标转换为极坐标。

5.根据权利要求3或4所述的一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：步骤(601)具体为：

由该方位角对应的x_s轴倾角u和y_s轴倾角v，可得

令

则倾斜平面和水平面的夹角θ为：

6.根据权利要求5所述的一种连续波三坐标雷达测角姿态补偿方法，其特征在于：步骤(602)中从倾斜平面的对称轴顺时针转到x_s轴的角度σ为：

其中，