一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法及系统与流程

本发明涉及雷达天线阵面标校，尤其涉及一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法及系统。

背景技术：

1、大型雷达阵面平面度结构精度保证是实现雷达具备良好的电气功能和性能的基础，在设计中需要着重考虑并在安装过程中严格控制。为实现良好的阵面平面度，需要在设计初期预设结构调整环节，对阵面安装接口的各调整点进行准确测量，得知各点的调整量，以指导现场工作，通过调整优化阵面平面度。

2、大型阵面平面度的测量和调整可选用的传统方法为瞄准镜法、摄影测量法。①瞄准镜法操作过程为将瞄准镜通过合适高度的工装安装在阵面一侧，通过人工瞄准观测阵面调整机构的高差进行其高低的调整，配合拉线方法，使阵面安装接口基本调整至通过瞄准镜目视同一高度，以提高天线阵面平面度。此方法工作量大，精度低，测量效率低，受人的主观因素影响大，对测量环境的要求高，场地、温度、光照、振动、风、测量时间对其测量精度都有影响。从效率和精度方面来说，瞄准镜法用于大型雷达阵面的测量在操作上不方便。②摄影测量系统由相机、基准尺、靶标点及后处理软件组成，通过相机拍摄物体上粘贴的摄影测量反光标志，经过图像二值化、标志点圆心提取、像点匹配、空间前方交汇计算等，可以得到被测物体上粘贴的标志点的三维坐标。通过这些坐标点，可以进行拟合平面、求得法线、中心点、点线面之间的各种关系、平面度等信息。摄影测量用于天线型面精度的测量，大量数据快速、高精度的采集，能在多种环境下正常工作，能实现对被测物体的快速测量；能进行长度、形状等的计量标定，能实现一些标准形体的拟合、点线面的计算功能，对标准形体进行精确的快速标定等。该方法优点为精度高、对环境条件要求小、设备不要求静止不动，缺点为需要人工手持操作，比较高的设备需要借助吊车或无人机等。摄影测量需要靶标点配合，靶标点采用定向反光标志，可以通过图像处理等方法进行自动识别，实现立体视觉相机标定过程中人工标志的自动匹配；作为不同像片之间的公共点实现标定像片的自动拼接。反光靶标上设有随机分布的反光点，反光点与结构调整点的匹配需要手动粘附，无法准确定位指定的测量点，存在人为引入误差。

3、因此，亟需提供一种技术方案解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法及系统。

2、本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法的技术方案如下：

3、s1、获取雷达天线阵面中的每个测点的北天东坐标值；

4、s2、对所有的北天东坐标值进行拟合，得到拟合平面，并根据所述拟合平面，分别确定每个测点的目标调整量；

5、s3、基于每个测点的目标调整量，分别对每个测点的位置进行调整，以对所述雷达天线阵面进行标校。

6、本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法的有益效果如下：

7、本发明的方法通过采用测点拟合法得到雷达天线阵面中各个测点构成的拟合平面，并获取每个测点的调整量，以此对雷达天线阵面中的每个测点进行调整，提升了对雷达天线阵面的标校精度。

8、在上述方案的基础上，本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校方法还可以做如下改进。

9、进一步，步骤s1包括：

10、利用全站仪和分别设置在所述雷达天线阵面中的每个测点上的靶球，分别获取所述雷达天线阵面中的每个测点的北天东坐标值。

11、采用上述进一步技术方案的有益效果是：利用全站仪自动追踪靶球，以对雷达天线阵面中的每个测点进行测量，该过程操作方便，并且提升了测量效率。

12、进一步，所述对所有的北天东坐标值进行拟合，得到拟合平面的步骤，包括：

13、基于最小二乘法，对所有的北天东坐标值进行拟合，得到所述拟合平面。

14、进一步，所述根据所述拟合平面，分别确定每个测点的目标调整量的步骤，包括：

15、获取每个测点到所述拟合平面的垂直距离值，并根据每个测点对应的垂直距离值分别与所有的垂直距离值的平均值之间的差值，确定每个测点的目标调整量。

16、进一步，还包括：

17、s4、从所有的目标调整量中，获取并根据最大的目标调整量和最小的目标调整量，得到所述雷达天线阵面的阵面平面度峰峰值，并基于预设公式和所有的目标调整量，得到所述雷达天线阵面的rms值；

18、s5、当所述阵面平面度峰峰值超出第一预设范围或/和所述rms值超出第二预设范围时，返回执行步骤s1，直至所述阵面平面度峰峰值处于所述第一预设范围时和/或所述rms值处于所述第二预设范围，完成对所述雷达天线阵面的标校。

19、本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校系统的技术方案如下：

20、包括：获取模块、处理模块和标校模块；

21、所述获取模块用于：获取雷达天线阵面中的每个测点的北天东坐标值；

22、所述处理模块用于：对所有的北天东坐标值进行拟合，得到拟合平面，并根据所述拟合平面，分别确定每个测点的目标调整量；

23、所述标校模块用于：基于每个测点的目标调整量，分别对每个测点的位置进行调整，以对所述雷达天线阵面进行标校。

24、本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校系统的有益效果如下：

25、本发明的系统通过采用测点拟合法得到雷达天线阵面中各个测点构成的拟合平面，并获取每个测点的调整量，以此对雷达天线阵面中的每个测点进行调整，提升了对雷达天线阵面的标校精度。

26、在上述方案的基础上，本发明的一种基于测点拟合的雷达天线阵面标校系统还可以做如下改进。

27、进一步，所述获取模块具体用于：

28、利用全站仪和分别设置在所述雷达天线阵面中的每个测点上的靶球，分别获取所述雷达天线阵面中的每个测点的北天东坐标值。

29、采用上述进一步技术方案的有益效果是：利用全站仪自动追踪靶球，以对雷达天线阵面中的每个测点进行测量，该过程操作方便，并且提升了测量效率。

30、进一步，所述处理模块具体用于：基于最小二乘法，对所有的北天东坐标值进行拟合，得到所述拟合平面。

31、进一步，所述处理模块具体用于：

32、获取每个测点到所述拟合平面的垂直距离值，并根据每个测点对应的垂直距离值分别与所有的垂直距离值的平均值之间的差值，确定每个测点的目标调整量。

33、进一步，还包括：计算模块和循环模块；

34、所述计算模块用于：从所有的目标调整量中，获取并根据最大的目标调整量和最小的目标调整量，得到所述雷达天线阵面的阵面平面度峰峰值，并基于预设公式和所有的目标调整量，得到所述雷达天线阵面的rms值；

35、所述循环模块用于：当所述阵面平面度峰峰值超出第一预设范围或/和所述rms值超出第二预设范围时，返回调用所述获取模块，直至所述阵面平面度峰峰值处于所述第一预设范围时和/或所述rms值处于所述第二预设范围，完成对所述雷达天线阵面的标校。