CN110824447A - 一种雷达导引头位标器自检的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雷达导引头位标器自检的方法，用于对位标器的控制板、驱动板、伺服机构等部件功能进行自检。自检过程中通过数据处理器生成一个虚假目标，该虚假目标的角度由正弦仿真航路计算所得。正弦仿真航路的参数根据位标器的工作指标范围来选择。位标器跟踪仿真航路过程中，计算正弦航路生成的角度值与位标器输出角度值之间的角误差值，通过角误差值的大小来判断位标器功能是否正常。实验结果表明，采用本发明的方法可以完成对雷达导引头位标器主要部件功能的自检。

Description

一种雷达导引头位标器自检的方法

技术领域

本发明涉及雷达数据处理领域，具体涉及雷达导引头位标器自检功能的实现方法。

背景技术

雷达导引头需要在加电后短时间内完成自检功能。位标器作为雷达导引头的重要组成部件，需要尽可能全面且快速的完成自检。雷达导引头位标器由控制板、驱动板、伺服机构等组成如图1所示。控制板接收雷达导引头数据处理器的控制指令，选择工作模式以及生成控制信号。控制信号经驱动板上的PWM变换后给功率放大器用来驱动机构带动天线运动。陀螺仪测与天线转轴同轴安装，用来测量方位和俯仰转轴的空间转速并反馈到控制板。天线相对于安装机座的位置用精密电位器测量，经A/D变换后送给控制板。

雷达导引头位标器实现跟踪功能时，需要控制板、驱动板、伺服机构三部分都正常工作。雷达导引头跟踪过程如下：雷达导引头探测目标得到角误差，数据处理器将角误差信号转换成位标器控制指令并发送至位标器控制板。位标器控制板根据控制指令生成控制信号，控制驱动机构使天线向着减少角误差的方向偏转，这时陀螺输出结果正比于天线转速实现负反馈控制。天线转动时，电位器测量天线相对于安装基座的位置，经控制板处理后生成角度值，发送至雷达导引头数据处理理器。位标器响应控制指令结束后，此时雷达导引头探测目标角误差应大致为0度，位标器发送的角度值应该与响应指令前雷达导引头探测目标角误差大致相等。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种导引头位标器自检的方法，利用仿真航路技术可以对位标器的控制板、驱动板、伺服机构三部分功能进行自检。

技术方案

一种雷达导引头位标器自检的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据位标器工作指标范围设计正弦仿真航路的参数，包括角度运动范围、角速度范围、带宽信息；

步骤2：雷达导引头加载外部电压，雷达导引头数据处理器正常工作；数据处理器控制加电指令对雷达导引头位标器加电，位标器能够正常加载电压；

步骤3：控制位标器进入置位模式，即数据处理器向位标器发送置位模式，控制指令为0；该状态保持1秒，用来等待位标器上电工作状态稳定；

步骤4：控制位标器进入跟踪模式(运行步骤1的正弦仿真航路)，开始计算仿真航路角度值和位标器控制指令，计算周期为导引头数据处理器与位标器的通信周期。初始时刻为T₀，雷达导引头数据处理器计算正弦仿真航路角度值α₀，数据处理器读取位标器角度值β₀，计算两者角误差γ₀＝β₀-α₀并生成T₀时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

步骤5：T_n时刻，雷达导引头数据处理器开始计算正弦仿真航路角度值α_n，数据处理器读取位标器角度值β_n，计算两者角误差γ_n＝β_n-α_n-1并生成T_n时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

步骤6：仿真航路计算结束后跟踪自检结束；判断整个跟踪过程中，角误差是否超过自检门限：超过门限时，认为位标器自检故障，否则认为位标器自检正常。

有益效果

采用本发明进行多次雷达导引头位标器自检试验，位标器自检正常结果如图3所示，位标器自检异常时结果如图4所示。试验结果表明，采用本发明的方法可以完成对位标器主要部件功能的自检。

附图说明

图1位标器部件组成图

图2雷达导引头位标器自检方法流程图

图3实施本发明后某雷达导引头位标器自检正常结果

图4实施本发明后某雷达导引头位标器自检异常结果

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

对于雷达导引头位标器自检的方法如图2所示，具体如下：

自检过程中通过数据处理器生成一个虚假目标，该虚假目标的角度由正弦仿真航路计算所得。设计该正弦仿真航路为正弦函数，因为正弦函数随着时间递增输出的角度值按照正弦变化，其输出的角速度值按照余弦变化，而且正弦函数易于实现。正弦仿真航路的参数(包括角度运动范围、角速度范围、带宽等信息)需要根据位标器工作指标的要求来选择，这样正弦仿真航路输出的角度和角速度范围覆盖了导引头位标器工作指标范围。在位标器工作指标范围内对其跟踪自检，从而完成对控制板、驱动板、伺服机构功能的自检。

当雷达导引头加电后，数据处理器正常工作后会随着时间递增计算生成正弦航路角度值，同时会读取位标器输出的角度值，然后计算两个角度值的差值即角误差。利用角误差计算跟踪控制指令并发送至位标器控制板，位标器根据控制指令驱动电机、陀螺仪完成跟踪并输出角度值，完成跟踪时位标器输出的角度值应与航路生成的角度值一致。当整个仿真航路角度值生成完成后，位标器输的角度值应该与仿真航路角度值一致。在位标器跟踪仿真航路过程中，实时计算正弦航路生成的角度值与位标器输出角度值之间的角误差值，判断角误差值是否超过门限。超过门限时，认为位标器自检故障，否则认为位标器自检正常。

具体如下：

1、根据位标器工作指标范围设计正弦仿真航路的参数(包括角度运动范围、角速度范围、带宽信息)；

2、雷达导引头加载外部电压，雷达导引头数据处理器正常工作。数据处理器控制加电指令对雷达导引头位标器加电，位标器能够正常加载电压；

3、控制位标器进入置位模式，即数据处理器向位标器发送置位模式，控制指令为0。该状态保持1秒，用来等待位标器上电工作状态稳定；

4、控制位标器进入跟踪模式(运行步骤1的正弦仿真航路)，开始计算仿真航路角度值和位标器控制指令，计算周期为导引头数据处理器与位标器的通信周期。初始时刻为T₀，雷达导引头数据处理器计算正弦仿真航路角度值α₀，数据处理器读取位标器角度值β₀，计算两者角误差γ₀(γ₀＝β₀-α₀)并生成T₀时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

5、T_n时刻，雷达导引头数据处理器开始计算正弦仿真航路角度值α_n，数据处理器读取位标器角度值β_n，计算两者角误差γ_n(γ_n＝β_n-α_n-1)并生成T_n时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

6、仿真航路计算结束后跟踪自检结束。判断整个跟踪过程中，角误差是否超过自检门限。超过门限时，认为位标器自检故障，否则认为位标器自检正常。

Claims (1)

1.一种雷达导引头位标器自检的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：根据位标器工作指标范围设计正弦仿真航路的参数，包括角度运动范围、角速度范围、带宽信息；

步骤2：雷达导引头加载外部电压，雷达导引头数据处理器正常工作；数据处理器控制加电指令对雷达导引头位标器加电，位标器能够正常加载电压；

步骤3：控制位标器进入置位模式，即数据处理器向位标器发送置位模式，控制指令为0；该状态保持1秒，用来等待位标器上电工作状态稳定；

步骤4：控制位标器进入跟踪模式(运行步骤1的正弦仿真航路)，开始计算仿真航路角度值和位标器控制指令，计算周期为导引头数据处理器与位标器的通信周期。初始时刻为T₀，雷达导引头数据处理器计算正弦仿真航路角度值α₀，数据处理器读取位标器角度值β₀，计算两者角误差γ₀＝β₀-α₀并生成T₀时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

步骤5：T_n时刻，雷达导引头数据处理器开始计算正弦仿真航路角度值α_n，数据处理器读取位标器角度值β_n，计算两者角误差γ_n＝β_n-α_n-1并生成T_n时刻位标器跟踪控制指令发送到位标器；

步骤6：仿真航路计算结束后跟踪自检结束；判断整个跟踪过程中，角误差是否超过自检门限：超过门限时，认为位标器自检故障，否则认为位标器自检正常。

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