一种多传感器系统测角相对误差校正方法与流程

技术特征：
1.一种多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，包括以下步骤：机械安装参数标校：通过电子水平仪和陀螺经纬仪对所有传感器的天线阵面安装的水平度、方位角和俯仰角以及不同传感器天线间的相对位置关系进行测量；根据上述测量得到的水平度、方位角、俯仰角、不同传感器天线间的相对位置关系实现安装误差修正及相对位置误差修正；所有传感器包括主传感器和待配准传感器；安装误差的修正根据传感器的天线阵面安装的水平度、方位角和俯仰角以及不同传感器天线间的相对位置关系进行；传感器相对系统误差静态标定：在外界远场架设信号源后，主传感器逐波位地扫描方位和仰角得到一系列采样数据，最后由和差波束得到信号源的测角结果；待配准传感器对同一信号源进行测角，将待配准传感器的测角结果与主传感器做差比较，得到各待配准传感器相对主传感器的相对测角偏差，多次改变信号源架设的位置或者改变舰船平台方向，对传感器相对法线不同方向的相对测角偏差进行测量，通过统计所有的相对测角偏差取反得到最终的相对误差；多传感器相对误差动态检查：在靶船上架设角发射体、架设全频段信号源和喇叭，靶船绕舰船平台匀速运动，主传感器加激励跟踪靶船、待配准传感器被动侦收靶船信号源方位，分别记录各传感器测量值；若各传感器测量值中的目标探测时间的数据率不一致，对各传感器测量值中的目标探测时间进行时间匹配，将时间配准过后的各传感器测量值进行比对，根据动态检查过程进行相对误差的调整。2.根据权利要求1所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，天线阵面安装的水平度通过电子水平仪直接读数测量；天线阵面的倾斜角通过陀螺经纬仪直接测量；天线阵面的方位角通过陀螺经纬仪测量出天线阵面相对于正北方向的方位角后，将其与舰船平台基准线相对于正北方向的夹角进行计算得到。3.根据权利要求2所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，天线阵面安装的水平度的测量具体包括以下步骤：将电子水平仪平行置于各待配准传感器的天线阵面的测量平面上，待电子水平仪显示数据稳定后，读取电子屏上的水平度读数；按照0
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、30
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、45
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、60
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、90
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、120
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、135
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、150
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、180
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、210
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、225
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、240
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、270
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、300
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、315
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、330
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依次调整电子水平仪方向，读出电子水平仪的水平度读数；求出待配准传感器各自的水平度读数的平均值，得到待配准传感器各自的最终的水平度。4.根据权利要求3所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，天线阵面的倾斜角的测量具体包括以下步骤：用陀螺经纬仪直接测量设备各天线阵面平面镜法线的仰角；测得的各天线阵面平面镜法线的仰角即为天线阵面的倾斜角。5.根据权利要求4所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，天线阵面的方位角的测量具体包括以下步骤：将陀螺经纬仪架设在舰船平台艏艉线后标志板上方，按照后标志板中心精确对中整平，接通电源启动陀螺，进行精确定向测量，然后瞄准前艏艉线基准标志板的中心点，测量
出舰船平台艏艉线与正北方向的夹角α，以顺时针为正；将陀螺经纬仪架设在天线阵面后部方位镜附近正对位置，保证照准轴处于传感器的天线阵面平面镜的法线上，打开陀螺经纬仪经纬仪自准值功能，使经纬仪光轴与天线阵面方位镜法线重合，测得传感器方位镜法线与正北方向夹角α
′
，以顺时针为正；计算得出传感器的天线阵面方位镜法线与舰船平台艏艉线间的夹角，即|α-α
′
|；所述天线阵面的方位镜法线与舰船平台艏艉线间的夹角即为天线阵面安装后的方位角。6.根据权利要求5所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，不同传感器天线间的相对位置关系的测量具体包括以下步骤：在舰船平台艏艉线后标志板上方架设全站仪，按照标志板中心精确对中整平，将全站仪瞄准同舷前艏艉线标志板中心点后，水平角置零；在舰船周围岸上适当位置架设另一部全站仪，通过两部全站仪互瞄，将舰船平台艏艉线传递至岸上全站仪；所述适当位置的适当表示该位置与舰船平台上全站仪架设点、两个天线阵面参考点之间通视；使用全站仪分别测量出主传感器的天线阵面和待配准传感器的天线阵面相对岸上全站仪架设点的相对数据，所述相对数据包括距离、水平角和垂直角；根据测得的相对数据、天线阵面的尺寸、天线阵面的参考点以及天线阵面的参考点相对天线阵面中心的位置关系，计算得出两个传感器天线中心相对位置关系数据。7.根据权利要求6所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，使用内插外推或最小二乘法对各传感器测量值中的目标探测时间进行时间匹配。8.根据权利要求7所述的多传感器系统测角相对误差校正方法，其特征在于，所述主传感器为有源传感器，待配准传感器为无源传感器。

技术总结
本发明提供了一种多传感器系统测角相对误差校正方法，包括机械安装参数标校、传感器相对系统误差静态标定和多传感器相对误差动态检查。本发明针对各传感器不同的工作原理，选择有源高精度传感器作为综合传感器系统的主传感器，待配准传感器向主传感器进行配准，通过获取待配准传感器与主传感器的相对系统差，进行相对误差修正，实现了系统内部各传感器的误差校正和全系统测角一致性对准。器的误差校正和全系统测角一致性对准。器的误差校正和全系统测角一致性对准。


技术研发人员：樊承柱 王德良 丁士晨 戴宇航
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十四研究所
技术研发日：2022.09.06
技术公布日：2022/11/25