RU2697883C1 - Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system - Google Patents

Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system Download PDF

Info

Publication number
RU2697883C1
RU2697883C1 RU2019100184A RU2019100184A RU2697883C1 RU 2697883 C1 RU2697883 C1 RU 2697883C1 RU 2019100184 A RU2019100184 A RU 2019100184A RU 2019100184 A RU2019100184 A RU 2019100184A RU 2697883 C1 RU2697883 C1 RU 2697883C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fairing
angle
installation
coordinates
angles
Prior art date
Application number
RU2019100184A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Евгеньевич Макушкин
Александр Евгеньевич Дорофеев
Александр Николаевич Грибанов
Светлана Евгеньевна Гаврилова
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" filed Critical Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова"
Priority to RU2019100184A priority Critical patent/RU2697883C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2697883C1 publication Critical patent/RU2697883C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/10—Radiation diagrams of antennas

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to radar engineering. Method is based on measurement of the angular displacement of the spatial position of the minimum formed by the difference RP of the antenna at given angles of its rotation in azimuth and roll and determination of direction-finding errors depending on these angles. Before installation of fairing azimuth plane of scanning of antenna support-rotary device (ASRD) with roll installed on it at angle Ψphased antenna array, is adjusted in such a way that the azimuthal plane of scanning of the antenna support-rotary device coincides with the horizontal plane, after which the phased antenna array beam is set according to the coordinatesand, which is input to the PAA beam control unit and calculated at the selected bank angle Ψ, and arbitrary angle of deviation of beam from normal θfrom the entire possible range of the beam deviation for the particular PAA by formulas, which makes it possible, by azimuth scanning ASRD from central angle (-θ), at the same time to measure horizontal cross-sections of both difference RPs, where their measured angular coordinates of minima coincide on all angles of deviation of the beam from the normal θ, after which all measurements are repeated at other selected CAR angle angles, and after installation of fairing and corresponding measurements by the same as before its installation, roll angles and angles of deviation of beam from normal, according to changed angular coordinates of minima in cross-sections of difference RP of PAA-fairing system corresponding components of direction-finding error in coordinates αand α, applied by fairing at corners Ψ, θinstallation of the PAA-fairing system can be calculated using the formulas:,where:is component of direction-finding error introduced by fairing by angle αx when installing the PAA beam by coordinates θ=θ; Ψ=Ψ,– component of direction-finding error introduced by fairing, by angle αy during PAA beam setting by coordinates θ=θ, Ψ=Ψ, θ– one of arbitrarily set current values of spatial angle between the direction of the PAA beam installation and the normal to its opening, on which, before the fairing installation, the measured minima of the horizontal sections of the difference diagrams coincide, Ψ– current preset value of the PAA bank angle relative to the horizontal plane of the azimuth scanning of the antenna support-rotary device, θ – measured, after installation of fairing, actual angle of minimum horizontal cross-section of difference azimuth diagram during installation of PAA beam by coordinates θ=θ; Ψ=Ψ, θ– measured, after installation of fairing, actual angle of minimum horizontal cross-section of difference elevation diagram during installation of PAA beam by coordinates θ=θ; Ψ=Ψ.EFFECT: disclosed is a method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system.1 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к авиационной технике, в частности, к радиолокационным устройствам, и может быть использовано для компенсации пеленгационных ошибок системы антенна-обтекатель бортовой радиолокационной станции (БРЛС), включающей в себя антенну с электронным управлением лучом, к которым относятся ФАР или АФАР. Известен способ компенсации пеленгационных ошибок антенна-обтекатель [Пригода В. А. и др. «Обтекатели антенн летательных аппаратов»-М.Машиностроение, 1970 г., стр. 265-268; «Методы измерения характеристик антенн СВЧ.» Под ред. Н.М. Цейтлина. М. Радиоисвязь, 1985, стр. 334], состоящий в замере на стенде вносимых обтекателем ошибок пеленгации и их фиксации для разных угловых значений с последующим использованием замеренных величин в качестве вычитаемых поправок при пеленгации целей БРЛС в составе самолета. Основными недостатками способа является возможность измерения только одной из составляющих угловой ошибки пеленга и только по двум ортогональным сечениям обтекателя.The present invention relates to aeronautical engineering, in particular, to radar devices, and can be used to compensate for direction-finding errors of the radome antenna system of the airborne radar station, which includes an electronically controlled beam antenna, which include a headlamp or AFAR. There is a method of compensating direction-finding errors for the antenna-cowl [Prigoda V.A. et al. "Fairings of the antennas of aircraft" -M. Machine-building, 1970, pp. 265-268; "Methods for measuring the characteristics of microwave antennas." Ed. N.M. Zeitlina. M. Radio communication, 1985, p. 334], consisting in measuring on the stand the direction-finding errors of the direction finding and fixing them for different angular values, followed by the use of the measured values as deductible corrections in the direction-finding of radar targets in an aircraft. The main disadvantages of the method is the ability to measure only one of the components of the angular error of the bearing and only two orthogonal sections of the fairing.

Указанный недостаток устранен в способе измерения пеленгационных ошибок систем антенна-обтекатель самолета с установленной на нем бортовой радиолокационной станцией [RU 2465611 С1 опубл. 27.10.2012 г. МПК G01R 29/10], который является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и состоящий в измерении углового смещения равносигнального направления антенны на заданном угле поворота антенны с обтекателем и определении пеленгационных ошибок в зависимости от угла поворота. При этом одновременно производят измерение бортовой радиолокационной станцией углов пеленгации установленных на земле радиолокационных отражателей антенны и определение эталонных углов пеленгации путем пересчета известных геодезических координат (широты, долготы и высоты h) радиолокационных отражателей и текущих геодезических координат самолета, формируемых его навигационной системой, а определение пеленгационных ошибок производят вычислением разницы между эталонными углами пеленгации и величинами углов пеленгации, измеренными БРЛС. По завершении пеленгации наземных радиолокационных отражателей производят расчет эталонных величин азимута (АЗэт) и угла места (УМэт) путем решения обратной геодезической задачи для каждой точки траектории полета, где БРЛС пеленгует наземные радиолокационные отражатели, и расчет ошибок пеленгации путем вычитания из замеренных БРЛС значений A3 и УМ эталонных углов пеленгации. Расчет углов пеленгации из геодезических координат носит название «обратной геодезической задачи в пространственной системе координат».This drawback is eliminated in the method of measuring direction-finding errors of the antenna-fairing systems of an aircraft with an airborne radar station installed on it [RU 2465611 C1 publ. 10.27.2012 IPC G01R 29/10], which is the closest in technical essence to the proposed invention and consisting in measuring the angular displacement of the equal-signal direction of the antenna at a given angle of rotation of the antenna with a cowl and determining direction-finding errors depending on the angle of rotation. At the same time, the airborne radar station measures the direction finding angles of the antenna’s radar reflectors installed on the ground and determines the direction finding reference angles by recalculating the known geodetic coordinates (latitude, longitude and height h) of the radar reflectors and the current geodetic coordinates of the aircraft formed by its navigation system, and determining direction finding errors are produced by calculating the difference between the reference direction-finding angles and the direction-finding angles measured Radar. Upon completion of the direction finding of ground-based radar reflectors, the reference azimuth (AZet) and elevation angle (UMet) are calculated by solving the inverse geodesic problem for each point of the flight path, where the radar direction finding radar reflectors, and the calculation of direction finding errors by subtracting the A3 and values from the measured radar station UM reference direction finding angles. The calculation of direction finding angles from geodetic coordinates is called the “inverse geodetic problem in a spatial coordinate system”.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

1. Для всех возможных углов установки луча АС в системе антенна-обтекатель, данный способ потребовал бы от самолета-носителя БРЛС очень сложных ракурсов полета, что делает данный способ практически неприемлемым для измерения УОП по всей поверхности обтекателя.1. For all possible angles of installation of the AS beam in the radome antenna system, this method would require very complex flight angles from the radar carrier carrier, which makes this method practically unacceptable for measuring SLR over the entire surface of the radome.

2. Обеспечение проведения полномасштабных испытаний по данному способу в целом является весьма затратным.2. Ensuring full-scale testing of this method as a whole is very costly.

Задачей изобретения является достижение возможности измерения угловых ошибок пеленга (УОП), вносимых обтекателем, в различных условиях проведения измерений (компактный полигон, дальняя зона), что существенно упрощает и удешевляет работы по компенсации ошибок пеленгации системы антенна-обтекатель БРЛС.The objective of the invention is to achieve the possibility of measuring the angular errors of the bearing (OOF) introduced by the cowl under various measurement conditions (compact polygon, far zone), which greatly simplifies and reduces the cost of compensating for direction finding errors of the radar antenna-cowl system.

Техническим результатом предлагаемого способа измерения пеленгационных ошибок системы антенна-обтекатель является возможность оценить составляющие пеленгационной ошибки по значительно большей произвольной поверхности обтекателя.The technical result of the proposed method for measuring direction-finding errors of the antenna-cowl system is the ability to evaluate the components of the direction-finding error from a much larger arbitrary surface of the cowl.

Сущность предлагаемого способа измерения пеленгационных ошибок систем антенна-обтекатель радиолокационной станции, основана на измерении углового смещения минимума, формируемого разностными ДН антенны на всех возможных углах поворота системы антенна-обтекатель, установленной на опорно-поворотном устройстве антенн (ОПУА) по крену и азимуту, и определении пеленгационных ошибок в зависимости от этих углов.The essence of the proposed method for measuring direction-finding errors of the antenna-radome radar station systems is based on measuring the angular displacement of the minimum formed by the differential antenna IDs at all possible angles of rotation of the antenna-radome system installed on the rotary support device of antennas (OPAA) in roll and azimuth, and determination of direction-finding errors depending on these angles.

Новым в предлагаемом способе является то, до установки обтекателя азимутальная плоскость сканирования опорно-поворотного устройства антенны с установленной на ней на угле крена Ψj-ФАР, юстируется таким образом, чтобы азимутальная плоскость сканирования опорно-поворотного устройства антенны совпадала с горизонтальной плоскостью, после чего, луч ФАР устанавливается по координатам

Figure 00000001
и
Figure 00000002
, вводимым в блок управления лучом ФАР и рассчитываемыми по выбранному нами углу крена ψj, и произвольному углу отклонения луча от нормали θoi из всего возможного диапазона отклонений луча для конкретной ФАР по формулам
Figure 00000003
, что делает возможным, путем азимутального сканирования ОПУА от центрального угла (-θoi), одновременно измерить горизонтальные сечения обеих разностных ДН, где их измеряемые угловые координаты минимумов - совпадают на всех возможных для данной ФАР углах отклонения луча от нормали θoi, после чего, все измерения повторяются на других выбранных нами углах крена ФАР, а после установки обтекателя и проведении соответствующих измерений по тем же, что и до его установки углам крена и углам отклонения луча от нормали, по изменившимся угловым координатам минимумов в сечениях разностных ДН системы ФАР-обтекатель, соответствующие составляющие пеленгационной ошибки в координатах αх и αу, вносимые обтекателем на углах Ψj,θoi установки системы ФАР-обтекатель, могут быть рассчитаны по формулам:New in the proposed method is that before installing the radome, the azimuthal scanning plane of the antenna slewing device with the angle Ψ j -FAR installed on it is adjusted so that the azimuthal scanning plane of the antenna slewing device coincides with the horizontal plane, after which , the headlight beam is set at the coordinates
Figure 00000001
and
Figure 00000002
introduced into the headlight beam control unit and calculated from the roll angle ψ j chosen by us, and an arbitrary angle of the beam deviation from the normal θ oi from the entire possible range of beam deviations for a specific headlight according to the formulas
Figure 00000003
, which makes it possible, by azimuthally scanning the OPA from the central angle (-θ oi ), to simultaneously measure the horizontal sections of both differential DNs, where their measured angular coordinates of the minima coincide at all angles of deviation of the beam from the normal θ oi that are possible for a given PAR, then , all measurements are repeated at the other angles of the HEADLAND roll selected by us, and after installing the fairing and performing the corresponding measurements using the same angles of deviation from the normal as before installing the fairing angles, according to the changed angular coordinates inati minima in the cross sections of difference DV system PAR-cone, corresponding components DF errors in the coordinates α and α x y, insertion fairing at angles Ψ j, θ oi installation FAS-fairing system can be calculated according to the formulas:

Figure 00000004
Figure 00000004

где:Where:

Figure 00000005
составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу ах при установки луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj.
Figure 00000005
component of the bearing error introduced by the fairing, along the angle ah when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j .

Figure 00000006
составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу ау при установки луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj.
Figure 00000006
component of the bearing error introduced by the fairing, along the angle ay when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j .

θoi одно из произвольно установленных текущих значений пространственного угла между направлением установки луча ФАР и нормалью к ее раскрыву, на котором, до установки обтекателя, измеряемые минимумы горизонтальных сечений разностных диаграмм - совпадают.θ oi is one of the arbitrarily set current values of the spatial angle between the direction of installation of the PAR beam and the normal to its opening, on which, before the installation of the fairing, the measured minima of the horizontal sections of the difference diagrams coincide.

Ψj текущее заданное значение угла крена ФАР относительно горизонтальной плоскости азимутального сканирования опорно-поворотного устройства антенны.Ψ j the current set value of the angle of inclination of the HEADLIGHT relative to the horizontal plane of the azimuthal scan of the rotary support device of the antenna.

θai измеренный, после установки обтекателя, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной азимутальной диаграммы, при установки луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj,;θ ai measured, after the installation of the fairing, the actual angle of the minimum of the horizontal section of the difference azimuthal diagram, when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j ,;

θyi измеренный, после установки обтекателя, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной угломестной диаграммы при установки луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj,;θ yi measured, after the installation of the fairing, the actual angle of the minimum of the horizontal section of the difference elevation chart when installing the beam headlamp at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j ,;

На фиг. 1 схематично показана антенна с обтекателем, размещенная на ОПУА, где:In FIG. 1 schematically shows a antenna with a fairing, located on the OPUA, where:

где:Where:

1 - раскрыв антенны;1 - opening the antenna;

2 - центр сферической системы координат антенны (θ,Ψ) и связанной с ним декартовой системы (X,Y,Z);2 - the center of the spherical coordinate system of the antenna (θ, Ψ) and the associated Cartesian system (X, Y, Z);

3 - управляющий угол Lx в системе координат антенны (X,Y,Z) между осью X направлением одной из возможных установок луча ФАР;3 - control angle L x in the antenna coordinate system (X, Y, Z) between the X axis by the direction of one of the possible settings of the HEADLIGHT beam;

4 - управляющий угол Ly в системе координат антенны (X,Y,Z) между осью Y и направлением одной из возможных установок луча ФАР;4 - control angle L y in the coordinate system of the antenna (X, Y, Z) between the Y axis and the direction of one of the possible settings of the HEADLIGHT beam;

5 - угол Ψj установки антенны по крену (он же угол Ψ в сферической системе координат антенны);5 - roll angle Ψ j of the antenna installation (it is the angle Ψ in the spherical coordinate system of the antenna);

6 - направление одной из возможных установок луча ФАР, в горизонтальной плоскости сканирования ОПУА;6 - the direction of one of the possible settings of the beam HEADLIGHT, in the horizontal plane of the scanning OPAA;

7 - нормаль к раскрыву антенны;7 - normal to the opening of the antenna;

8 - текущее значение угла θi, между нормалью к раскрыву ФАР и направлением одной из возможных установок луча (он же угол θ в сферической системе координат АС);8 - the current value of the angle θ i , between the normal to the opening of the PAR and the direction of one of the possible beam settings (it is the angle θ in the spherical coordinate system of the AC);

9 - условная ось обтекателя;9 - conventional axis of the fairing;

10 - условные контуры поверхности обтекателя;10 - conditional contours of the surface of the fairing;

11 - ось азимутального поворота ОПУА с установленной системой ФАР-обтекатель;11 - axis of the azimuthal rotation of the OPAA with the installed headlamp fairing;

12 - плоскость сечения поверхности обтекателя (при угле крена Ψj), совпадающая с горизонтальной плоскостью азимутального поворота ОПУА;12 is the plane of the cross section of the surface of the fairing (at an angle of heel Ψ j ), which coincides with the horizontal plane of the azimuthal rotation of the OPAA;

13 - условные точки на поверхности обтекателя, по которым измеряются составляющие УОП при угле крена Ψj;13 - conditional points on the surface of the fairing, which are used to measure the components of OOP at a roll angle Ψ j ;

14 - плоскость азимутального поворота ОПУА точно совпадающая с горизонтальной;14 - the plane of the azimuthal rotation of the OPAA exactly coinciding with the horizontal;

На фиг. 2 в системе координат направляющих косинусов (u,v) показаны сечения пространственных разностных ДН до (точка 1) и после (точка 2) установки обтекателя для системы ФАР-обтекатель на угле крена Ψ;In FIG. 2, in the coordinate system of the guiding cosines (u, v), the sections of the spatial difference DN are shown before (point 1) and after (point 2) the installation of the fairing for the HEADLOCK fairing system at the angle of heel Ψ;

На фиг. 3 представлены фото сечений обеих разностных ДН экрана монитора измерительного комплекса до (а) и после (б) установки обтекателя для системы ФАР-обтекатель на угле крена Ψ;In FIG. Figure 3 shows photos of the cross sections of both differential DN screens of the monitor of the measuring complex before (a) and after (b) the installation of the fairing for the HEADLAMP system at the roll angle Ψ;

На фиг. 4 показан набор сечений по которым происходит измерение УОП при различных углах установки системы ФАР-обтекатель по крену;In FIG. Figure 4 shows a set of cross-sections along which the measurement of OOP takes place at various angles of installation of the headlamp fairing system along the roll;

На фиг. 1 угловые координаты αх и αу, передаваемые из вычислителя станции связаны с управляющими углами Lx; Ly и углами Ψ, θ сферической системы координат антенны соотношениями (1) и (2):In FIG. 1, the angular coordinates α x and α y transmitted from the station computer are associated with control angles Lx; Ly and angles Ψ, θ of the spherical coordinate system of the antenna by relations (1) and (2):

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Известно также, что «линии нулевых уровней» ДН разностных каналов плоских ФАР, отображаются в системе координат направляющих косинусов (u,v) прямыми линиями вдоль осей u или v. На фиг. 2 схематически представлены разностные ДН в области сканирования луча ФАР, в системе координат направляющих (управляющих) косинусов (U=cosLx; V=cosLy) для двух случаев, до установки обтекателя на антенну и после установки, что соответствует двум характерным точкам на фиг. 2:It is also known that the “lines of zero levels” of the differential pathways of the flat headlamps are displayed in the coordinate system of the guiding cosines (u, v) by straight lines along the u or v axes. In FIG. Figure 2 schematically shows the differential patterns in the scanning region of the PAR beam, in the coordinate system of the guides (control) cosines (U = cosL x ; V = cosL y ) for two cases, before installing the fairing on the antenna and after installation, which corresponds to two characteristic points in FIG. . 2:

Точка 1-е координатами (u0, v0), соответствует точной установки луча ФАР по координатам θo,Ψ, в которой измеряемые минимумы обеих разностных ДН до установки обтекателя - совпадают;The point 1 coordinates (u 0 , v 0 ), corresponds to the exact installation of the beam headlamp at the coordinates θ o , Ψ, in which the measured minima of both difference MD before the installation of the fairing - match;

Точка 2 - одна из возможных точек с координатами (u1, v1), соответствует изменившемуся направлению пеленга, вызванному установкой обтекателя;Point 2 - one of the possible points with coordinates (u 1 , v 1 ), corresponds to the changed direction of the bearing caused by the installation of the fairing;

Тогда учитывая (1-2), а так же то, что:Then, given (1-2), as well as the fact that:

Figure 00000009
Figure 00000009

иand

Figure 00000010
Figure 00000010

для одного из произвольных углов установки луча ФАР, при θ=θoi; Ψ=Ψj для составляющих УОП Δαх и Δαу (в системе координат переменных θ, Ψ) получим:for one of the arbitrary angles of installation of the PAR beam, at θ = θ oi ; Ψ = Ψ j for the components of OOP Δα x and Δα y (in the coordinate system of the variables θ, Ψ) we obtain:

Figure 00000011
Figure 00000011

где:Where:

Figure 00000012
составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу αх передаваемому в блок управления лучом ФАР при θ=θoi; Ψ=Ψj.
Figure 00000012
component of the direction-finding error introduced by the fairing, along the angle α x transmitted to the beam control unit of the HEADLAND at θ = θ oi ; Ψ = Ψ j .

Figure 00000013
составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу αу передаваемому в блок управления лучом ФАР при θ=θoi; Ψ=Ψj.
Figure 00000013
component of the direction-finding error introduced by the fairing, along the angle α y transmitted to the PAR beam control unit at θ = θ oi ; Ψ = Ψ j .

θoi одно из произвольно установленных текущих значений пространственного угла между направлением установки луча ФАР и нормалью к ее раскрыву (из возможного диапазона отклонений луча от нормали для конкретной ФАР), на котором, до установки обтекателя, измеряемые минимумы горизонтальных сечений разностных диаграмм - совпадают. Соответствует углу θ в сферической системе координат антенны;θ oi is one of the arbitrarily set current values of the spatial angle between the direction of installation of the beam of the headlamp and the normal to its opening (from the possible range of deviations of the beam from the normal for a specific headlamp), on which, before the installation of the fairing, the measured minima of the horizontal sections of the difference diagrams coincide. Corresponds to the angle θ in the spherical coordinate system of the antenna;

Ψj текущее заданное значение угла крена ФАР относительно горизонтальной плоскости азимутального сканирования опорно-поворотного устройства антенны. Соответствует углу Ψ в сферической системе координат АС;Ψ j the current set value of the angle of inclination of the HEADLIGHT relative to the horizontal plane of the azimuthal scan of the rotary support device of the antenna. Corresponds to the angle Ψ in the spherical coordinate system of the AC;

θai измеренный, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной азимутальной диаграммы (при θ=θoi; Ψ=Ψj) после установки обтекателя;θ ai measured, the actual angle of the minimum of the horizontal section of the difference azimuthal diagram (at θ = θ oi ; Ψ = Ψ j ) after installing the fairing;

θyi измеренный, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной угломестной диаграммы (при θ=θoi; Ψ=Ψj) после установки обтекателя;θ yi measured, the actual angle of minimum of the horizontal section of the difference elevation diagram (at θ = θ oi ; Ψ = Ψ j ) after installing the fairing;

Измерение составляющих пеленгационных ошибок фиг. 1 производится следующим образом. ФАР (1), сначала без обтекателя (10), устанавливается на ОПУА на произвольный фиксированный угол крена Ψj - (5). При произвольно выбранном пространственном угле отклонения θi - (8), из возможного диапазона углов отклонения для данной ФАР, по формуле (1) рассчитываются управляющие углы Lx (3) и Ly (4), а по формуле (2) координаты фазирования ФАР - αх и αу. В дальнейшем, при фазировании ФАР по расчитываемым подобным образом координатам αх и αу, для различных значений угла θi, направление установки луча (6), каждый раз попадает в плоскость азимутального поворота ОПУА (2). В этом случае, при незначительном сканировании ОПУА по оси азимута (11), в области угла (-θi), одновременно могут быть измерены угловые координаты минимумов горизонтальных сечений обеих разностных диаграмм. При правильной юстировки ОПУА, т.е. совпадении плоскости его азимутального поворота, с горизонтальной, до установки обтекателя на антенну, в точках (13), где происходит измерение составляющих УОП, измеряемые минимумы разностных диаграмм - совпадают, как показано на фиг. 3(а). После установки обтекателя на антенну, на тех же углах установки измеряются новые, изменившиеся координаты минимумов разностных ДН как показано на фиг. 3(б). В дальнейшем, по величине и знакам этого рассогласования, по формулам (14-15), приведенным выше, могут быть рассчитаны обе компоненты пеленгационной ошибки

Figure 00000014
и
Figure 00000015
(для углов αх αу передаваемых в систему управления ФАР в координатах переменных θ, Ψ). Подобные измерения могут быть проведены по всей поверхности обтекателя, т.е. при установке системы антенна-обтекатель на других заданных углах крена, где минимумы разностных диаграмм еще могут быть измерены, и всем возможным, для конкретной ФАР, углам отклонения луча (8), как показано на фиг. 4.The measurement of direction finding error components of FIG. 1 is as follows. The PAR (1), first without a cowl (10), is mounted on the control gear at an arbitrary fixed angle of heel Ψ j - (5). For an arbitrarily selected spatial deviation angle θ i - (8), from the possible range of deviation angles for a given headlamp, control angles L x (3) and L y (4) are calculated by formula (1), and phasing coordinates are calculated by formula (2) PAR - α x and α y . Subsequently, when phasing the phased array along the coordinates α x and α y calculated in a similar way, for different values of the angle θ i , the direction of beam installation (6) each time falls into the azimuthal rotation plane of the OPAA (2). In this case, with a slight scanning of the OPA along the azimuth axis (11), in the angle region (-θ i ), the angular coordinates of the minima of the horizontal sections of both difference diagrams can be measured at the same time. With the correct adjustment of the OPAA, i.e. the coincidence of the plane of its azimuthal rotation, with the horizontal, before installing the fairing on the antenna, at points (13), where the measurement of the components of the UOP takes place, the measured minima of the difference diagrams coincide, as shown in FIG. 3 (a). After installing the fairing on the antenna, at the same installation angles, new, changed coordinates of the minima of the difference DNs are measured as shown in FIG. 3 (b). Subsequently, by the magnitude and signs of this mismatch, according to formulas (14-15) above, both components of the direction-finding error can be calculated
Figure 00000014
and
Figure 00000015
(for the angles α x α of the variables transferred to the control system of the PAR in the coordinates of the variables θ, Ψ). Similar measurements can be made over the entire surface of the fairing, i.e. when installing the antenna-fairing system at other predetermined heel angles, where the minima of the difference diagrams can still be measured, and with all possible, for a specific PAR, beam deflection angles (8), as shown in FIG. four.

Claims (9)

Способ измерения пеленгационных ошибок систем антенна-обтекатель радиолокационной станции, основанный на измерении углового смещения пространственного положения минимума, формируемого разностными диаграммами направленности антенны на заданных углах поворота ее по азимуту и крену и определении пеленгационных ошибок в зависимости от этих углов, отличающийся тем, что до установки обтекателя азимутальная плоскость сканирования опорно-поворотного устройства антенны (ОПУА) с установленной на ней на угле крена Ψj фазированной антенной решеткой юстируется таким образом, чтобы азимутальная плоскость сканирования опорно-поворотного устройства антенны совпадала с горизонтальной плоскостью, после чего луч фазированной антенной решетки устанавливается по координатам
Figure 00000016
и
Figure 00000017
, вводимым в блок управления лучом ФАР и рассчитываемым по выбранному углу крена Ψj, и произвольному углу отклонения луча от нормали θoi из всего возможного диапазона отклонений луча для конкретной ФАР по формулам
Figure 00000018
, что делает возможным, путем азимутального сканирования ОПУА от центрального угла (-θoi), одновременно измерить горизонтальные сечения обеих разностных ДН, где их измеряемые угловые координаты минимумов совпадают на всех возможных для данной ФАР углах отклонения луча от нормали θoi, после чего все измерения повторяются на других выбранных углах крена ФАР, а после установки обтекателя и проведения соответствующих измерений по тем же, что и до его установки, углам крена и углам отклонения луча от нормали, по изменившимся угловым координатам минимумов в сечениях разностных ДН системы ФАР-обтекатель, соответствующие составляющие пеленгационной ошибки в координатах αх и αу, вносимые обтекателем на углах Ψj, θoi установки системы ФАР-обтекатель, могут быть рассчитаны по формулам:A method for measuring direction-finding errors of radar antenna-fairing systems based on measuring the angular displacement of the spatial position of the minimum formed by difference antenna patterns at given angles of rotation in azimuth and roll and determining direction-finding errors depending on these angles, characterized in that before installation fairing, azimuthal scanning plane of the rotary support device of the antenna (OPA) with a phased antenna p mounted on it at a roll angle Ψ j the grid is adjusted so that the azimuthal plane of scanning of the rotary support device of the antenna coincides with the horizontal plane, after which the beam of the phased antenna array is set at the coordinates
Figure 00000016
and
Figure 00000017
introduced into the beam control unit PAR and calculated by the selected angle of heel ена j , and an arbitrary angle of deviation of the beam from the normal θ oi from the entire possible range of deviations of the beam for a particular PAR according to the formulas
Figure 00000018
, which makes it possible, by azimuthally scanning the OPA from the central angle (-θ oi ), to simultaneously measure the horizontal sections of both differential DNs, where their measured angular coordinates of the minima coincide at all angles of deviation of the beam from the normal θ oi that are possible for this PAR, after which all the measurements are repeated at other selected angles of the HEADLAND roll, and after installing the fairing and performing the corresponding measurements according to the same as before its installation, the roll angles and the angles of deviation of the beam from the normal, according to the changed angular coordinate m of minima in the cross sections of the differential DNs of the PAR-fairing system, the corresponding components of the direction-finding error in the coordinates α x and α y , introduced by the fairing at angles Ψ j , θ oi of the installation of the PAR-fairing system, can be calculated by the formulas:
Figure 00000019
,
Figure 00000019
, где:Where:
Figure 00000020
- составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу αх при установке луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj,
Figure 00000020
- component of the direction-finding error introduced by the fairing, along the angle αx when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j ,
Figure 00000021
- составляющая пеленгационной ошибки, вносимой обтекателем, по углу αy при установке луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj,
Figure 00000021
- component of the direction-finding error introduced by the fairing, along the angle αy when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j , θoi - одно из произвольно установленных текущих значений пространственного угла между направлением установки луча ФАР и нормалью к ее раскрыву, на котором, до установки обтекателя, измеряемые минимумы горизонтальных сечений разностных диаграмм совпадают,θ oi is one of the arbitrarily set current values of the spatial angle between the direction of installation of the beam headlamp and the normal to its opening, on which, before installing the fairing, the measured minima of the horizontal sections of the difference diagrams coincide, Ψj - текущее заданное значение угла крена ФАР относительно горизонтальной плоскости азимутального сканирования опорно-поворотного устройства антенны,Ψ j is the current set value of the angle of the headlight relative to the horizontal plane of the azimuthal scan of the rotary support device of the antenna, θai - измеренный, после установки обтекателя, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной азимутальной диаграммы при установке луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj,θ ai - measured, after installation of the fairing, the actual angle of the minimum horizontal horizontal section of the differential azimuthal diagram when installing the beam headlamp at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j , θyi - измеренный, после установки обтекателя, фактический угол минимума горизонтального сечения разностной угломестной диаграммы при установке луча ФАР по координатам θ=θoi; Ψ=Ψj.θ yi is the measured, after the installation of the fairing, the actual angle of the minimum of the horizontal section of the difference elevation diagram when the beam beam is installed at the coordinates θ = θ oi ; Ψ = Ψ j .
RU2019100184A 2019-01-09 2019-01-09 Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system RU2697883C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100184A RU2697883C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019100184A RU2697883C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2697883C1 true RU2697883C1 (en) 2019-08-21

Family

ID=67733616

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019100184A RU2697883C1 (en) 2019-01-09 2019-01-09 Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2697883C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2730096C1 (en) * 2019-12-12 2020-08-17 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for measuring direction-finding errors of a radar paa-fairing system
RU2755796C2 (en) * 2019-08-26 2021-09-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Monopulse radar system with increased accuracy of determining bearing angle of target and preserved interchangeability of antenna as part of the system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138199A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp Guidance controller of flying object
RU2162232C1 (en) * 1999-07-12 2001-01-20 Московский научно-исследовательский институт "Агат" Process of measurement of bearing errors of antenna-fairing system
RU2284534C1 (en) * 2005-04-25 2006-09-27 ОАО "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set
JP2011122892A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Yokohama Rubber Co Ltd:The Device and method for testing boresight error of radome
RU2465611C1 (en) * 2011-06-01 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method of measuring boresight error of aircraft antenna dome fitted with onboard radar station
JP6138199B2 (en) * 2012-03-30 2017-05-31 株式会社カプコン Computer apparatus, computer program, game system, and control method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06138199A (en) * 1992-10-26 1994-05-20 Mitsubishi Electric Corp Guidance controller of flying object
RU2162232C1 (en) * 1999-07-12 2001-01-20 Московский научно-исследовательский институт "Агат" Process of measurement of bearing errors of antenna-fairing system
RU2284534C1 (en) * 2005-04-25 2006-09-27 ОАО "Московский научно-исследовательский институт "АГАТ" Tracking device providing compensation of direction finding errors of aerial-radar housing set
JP2011122892A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Yokohama Rubber Co Ltd:The Device and method for testing boresight error of radome
RU2465611C1 (en) * 2011-06-01 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method of measuring boresight error of aircraft antenna dome fitted with onboard radar station
JP6138199B2 (en) * 2012-03-30 2017-05-31 株式会社カプコン Computer apparatus, computer program, game system, and control method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2755796C2 (en) * 2019-08-26 2021-09-21 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Monopulse radar system with increased accuracy of determining bearing angle of target and preserved interchangeability of antenna as part of the system
RU2730096C1 (en) * 2019-12-12 2020-08-17 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" Method for measuring direction-finding errors of a radar paa-fairing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1019862B1 (en) Method and apparatus for generating navigation data
CN104048620B (en) A kind of Radio Telescope Antenna face shape absolute calibration apparatus and method
US11906653B2 (en) System and method of calibrating a radar rotatable antenna system
RU2697883C1 (en) Method of measuring direction-finding errors of a radar antenna dome system
CN109186944B (en) Airborne multi-optical-axis optical load optical axis consistency calibration method
US7558688B2 (en) Angle calibration of long baseline antennas
CN108225185A (en) A kind of vehicle-mounted scanning system calibration method
US5912642A (en) Method and system for aligning a sensor on a platform
CN109633575A (en) A kind of three axis calibration systems and method of satellite-borne microwave optics composite radar
CN111426449B (en) Method for calibrating parallelism of optical axes of multiple autocollimators
RU2465611C1 (en) Method of measuring boresight error of aircraft antenna dome fitted with onboard radar station
Steindorfer et al. Attitude determination of Galileo satellites using high-resolution kHz SLR
RU2674432C1 (en) Radar station with the active phased antenna array calibration method
CN103185566B (en) A kind of proving installation of reflector antenna beam position and method of testing thereof
KR101197597B1 (en) Misalignment error compensation method
RU2730096C1 (en) Method for measuring direction-finding errors of a radar paa-fairing system
CN115061148A (en) Rocket vertical takeoff section track measuring method and system
CN111999737B (en) On-orbit joint calibration method for multi-beam satellite-borne laser altimeter
CN113701709B (en) Airborne SAR (synthetic aperture radar) one-axis platform beam-bunching mode antenna array plane pitching pointing algorithm and system
US4584584A (en) Method of measuring range and altitude
RU2527939C2 (en) Radar station adjustment method
CN109724605A (en) Large aperture antenna positions of panels posture real-time computing technique based on edge sensor
CN113640758B (en) SAR image scaler placement method and system under urban complex environment
US6147643A (en) Method to determine the error of orientational adjustment of the radiating face of an electronic scanning array antenna
RU2791981C2 (en) Method for dynamic adjustment of antenna array with electronic scanning of ship radar station