TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Повышение точности измерения углов в системе радиозондирования атмосферы МАРЛ-А

, (1)

для азимута:

, (2)

где - фазы для - х элементов решетки,

, - расчетный угол места и азимут, , - координаты элемента решетки,

- функция параметра сигнала.

Подробнее о расчете фазового распределения описано в [1], [4]:

по отклонению луча от РСЛ на вход компьютера поступает оцифрованная ошибка;

положение луча корректируется с учетом этой ошибки.

Далее алгоритм повторяется до тех пор, пока ошибка не становится равной нулю и таким образом вычисляется действительное положение луча.

Описанный выше алгоритм показал хорошие результаты при эксплуатации комплекса МАРЛ-А, но ошибки сопровождения по углу места в некоторых случаях достигали 0,2 градуса. Основная причина это то, что управление фазовым распределением АФАР происходит дискретно с шагом управления фазой каждого излучателя равной 22,5 градуса. Соответственно управление лучом происходит также дискретно. В работе [1] показана связь между погрешностями в распределении фазы и смещением главного луча диаграммы.

Рис. 1. Величина дискрета при положении угла 0° к нормали.

Для АФАР комплекса МАРЛ-А, по формулам (1), (2) и учитывая, что фазовое распределение имеет 16 дискретов для каждого элемента, были построены зависимости величины дискрета смещения луча от значения самого угла. Расчеты показали, что величина дискрета смещения луча не постоянна и зависит от угла между лучом АФАР и нормали к самой решетке.

На рис. 1, 2 приведены зависимости дискрета от смещения угла при различных начальных положениях луча.

Рис. 2. Величина дискрета при положении угла -20° к нормали.

Так как сопровождение радиозонда радиолокатором МАРЛ_А в дальней зоне ведется в пределах электронного угла ±3°, то по графику на рис. 1 можно определить, что в некоторых случаях величина дискрета доходит до 0,4 градуса. Точность измерения угла при таком положении электронного луча АФАР составит половину величины дискрета и может достигать 0.2 градуса. Такая точность измерения угла места, при удалении радиозонда на 60 км., даст ошибку измерения по высоте примерно 200 метров, а это в свою очередь отрицательно скажется на результатах зондирования. Поэтому, после анализа конструктивных особенностей АФАР и комплекса МАРЛ-А в целом, был разработан и реализован алгоритм, позволяющий повысить точность измерения углов.

В основе разработки алгоритма была попытка ввести в расчеты углов наклон пеленгационной характеристики, которая показывает зависимость величины смещения радиозонда от равносигнальной линии, и величину дискрета для каждого угла. При известном наклоне пеленгационной характеристике и заранее известной величине дискрета для каждого угла, можно давать точное положение радиозонда при каждом измеренном значении ошибки. Но наклон пеленгационной характеристики зависит от уровня сигнала приходящего с радиозонда, а этот уровень различен для разных радиозондов и меняется с удалением радиозонда от радиолокатора. На рис. 3 показаны пеленгационные характеристики для угла места, снятые с имитатора радиозонда при большом (сплошная линия) и малом (пунктирная линия) уровнях сигнала. По оси X - отклонение угла в градусах от равносигнальной линии, по оси Y - напряжение ошибки в вольтах.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Еще статьи

Разработка комплекса мероприятий по эксплуатации и наладке интерфейса канала связи ЭСПУ со станком
Электронные системы программного управления (ЭСПУ) являются универсальным средством управления станками. ЭСПУ применяют для всех групп и типов станков. Применение станков с ЭСПУ позволило качественно изменить металлообработку, получить больший экономический эффект. Обработка на станках с ЭСПУ, по отечес ...

Все права защищены! 2021 - www.techshape.ru