[发明专利]一种基于惯性导航的机动侦校雷达系统

权利要求书

1.一种基于惯性导航的机动侦校雷达系统，其特征在于，包括：

选取器件并安装：将惯性导航系统安装于GPS天线的同一个平面，与天线阵面刚性连接，用于定位定向和姿态测量；惯性导航系统采用三轴激光陀螺和石英挠性加速度计作为惯性仪表，集成卫星定位系统；

静态标校并修正误差：定义天线阵面坐标系、惯性导航测量坐标系、载车刚体坐标系、GPS天线在载车刚体坐标系、载车测量坐标系，计算天线阵面坐标系与惯性导航测量坐标系之间的安装角误差、天线阵面坐标系与电磁辐射电轴坐标系之间的机电轴误差；定义天线阵面电轴中心的极坐标系，将雷达对目标的直接观测量修正为机械轴极坐标系的观测量；

变换坐标并测量弹道：将机械轴极坐标系变换至机械直角坐标系，将机械直角坐标系变换至阵面中心北天东坐标系，将目标位置从阵面中心北天东坐标系平移至载车北天东坐标系，获得雷达测量系的目标在载车测量坐标系的位置，将弹道信息转换至大地坐标系；

架设雷达系统定位：采用行进间定位定向方式，进入阵地直接竖起天线，将修正的惯性导航姿态测量值和GPS定位值转换至载车阵面回转中心，确定雷达测量系统位置，完成系统定位定向。

2.根据权利要求1所述的基于惯性导航的机动侦校雷达系统，其特征在于，所述静态标校，包括：采用右手螺旋法则，定义天线阵面坐标系(x_array,y_array,z_array)，天线阵面孔径中心为坐标原点，x_array垂直于阵面、电磁波辐射方向为正，y_array阵面长边、车头为正，z_array阵面短边、车左为正；定义惯性导航测量坐标系(x_INS,y_INS,z_INS)，安装平面几何中心为坐标原点，x_INS航向轴感应方向、与x_array同向，y_INS纵倾角感应方向、与y_array同向，z_INS横滚角感应方向、与z_array同向；定义载车刚体坐标系(x_车,y_车,z_车)，天线阵面回转中心为坐标原点，GPS天线在载车刚体坐标系(x_GPS,y_GPS,z_GPS)，x_车中轴线方向、车头为正，y_车垂直中轴线方向、车左为正，z_车垂直车平面方向、向上为正；定义载车测量坐标系(x_测,y_测,z_测)，天线阵面回转中心为坐标原点，该坐标系为北天东坐标系。

3.根据权利要求1所述的基于惯性导航的机动侦校雷达系统，其特征在于，所述修正误差，包括：定义天线阵面坐标系的x_array、y_array、z_array与惯性导航测量坐标系的x_INS、y_INS、z_INS之间的误差分别为△α_安、△β_安、△γ_安；选取数组不同的阵面姿态，分别记录惯性导航测量姿态信息(α_i，β_i，γ_i)和阵面姿态标定值(α_i0，β_i0，γ_i0)，计算安装角误差

4.根据权利要求3所述的基于惯性导航的机动侦校雷达系统，其特征在于，所述修正误差，还包括：定义天线阵面坐标系与电磁辐射电轴坐标系的方位角误差△A_机电和俯仰角误差△E_机电、天线阵面坐标系的方位角和俯仰角(A,E)；设置远场喇叭辐射信号，由波束扫描方向图零深得到电轴对准喇叭时的天线阵面位置，定义波束扫描方向图零深所在角度(A′,E′)；连线喇叭辐射中心与天线阵面孔径中心，计算机电轴误差△A_机电＝A-A′,△E_机电＝E-E′。