超低旁瓣天线平面近场测量中随机误差对远场方向图的影响

为了增强现代舰用天线系统的抗干扰能力,必须提高天线旁瓣的测量精度.基于此给出了用平面近场技术测量超低旁瓣天线时,旁瓣测量总误差与待测天线参数、近场幅相随机误差的数学模型:在相同的测量条件下,天线旁瓣越低,旁瓣测量误差越大;旁瓣测量总误差随着近场测量幅相误差的增大而增大;近场分布的口径效率与旁瓣电平的误差方差成反比.建立了近场幅相随机误差所引起的误差谱的表达式.对随机误差对远场方向图的影响进行了计算机仿真验证:结果表明,幅相误差主要影响远场方向图的旁瓣;该验证方法首次采用阵元数较少的线阵,仿真效果接近采用多阵元平面阵的情况.     

柱面近场天线测量机械误差评估

柱面近场天线测量系统是一种适用于大型雷达天线、通信基站天线、低频段天线测试的系统.为了研究柱面近场测量系统的测量误差,建立了一种柱面近场误差评估的计算模型.该模型首先计算待测天线在近场柱面上的电场分布,然后将近场数据经过近-远场变换算法得到待测天线远场的方向图特性,最后使用该计算模型,分别对y轴位置误差、方位转台定位误差、有限截断误差3类误差进行评估.由于各个误差之间不存在耦合关系,因此通过对单项误差的线性叠加,给出测量系统总的测量不确定度.     

星载遥感天线的近场测量研究

讨论了平面波展开及其近远场变换的基本原理,并在近场自测量系统上,对一偏馈照射,且工作于多个频率的低副瓣星载遥感天线进行了测试计算。近场测量结果与理论计算吻合甚好－３５ｄＢ电平以上误差小于１ｄＢ,且天线各种电参数都有相当的精度,这表明平面近场测量不失为一种高精度的实测量新技术。     

多波束多波位相控阵自动测试系统设计

相控阵天线暗室测试是相控阵天线研制过程中重要的环节之一.为解决多波束相控阵天线近场测试耗时长效率低的现状以及测试系统普适性差的问题,设计了一种用于多波束多波位相控阵自动测试系统,该测试系统采用可扩展接口设计和功能模块化设计以便于系统升级和适配.根据该测试系统的组成,给出了校准测试、近场扫描测试的流程以及测试时序优化和软件设计思路.利用多波束相控阵天线对测试系统进行了测试性能分析,与单步测试相比,方向图扫描精度与单步测试基本一致,测试效率提升显著,对多波束相控阵天线暗室测试具有较好的适用性.     

宽带波束形成中近场补偿的实验研究

当信号源位于基阵的近场区域内时,采用近场补偿可以降低由远场假设设计波束形成器带来的性能损失。文中对用于远程电信会议系统中的近场补偿方法进行了误差分析,并将其应用于水下声纳基阵系统中。误差分析表明,对于大阵元数的阵采用近场补偿能够得到高精度的期望响应。结合32元均匀线列阵的湖上实验研究了近场对宽带波束形成器性能的影响,以及近场补偿方法对宽带波束性能的改善效果。结果表明,对测量数据进行近场补偿能够克服由近场影响引起的宽带波束的畸变,得到期望的宽带波束性能。由于近场补偿的简单可行性,文中的研究有助于推动近场补偿方法在实际声纳系统中的应用,为水下基阵选择近场宽带波束形成方法提供一定的依据。     

超低副瓣天线平面近场测量截断误差分析

给出了平面近场测量中由于有限扫描面截断所引起的远场相对误差的表达式以及扫描面宽度选择原则,用计算机模拟的方法研究了有限扫描面对超低副瓣天线平面近场测量结果的影响,得到了一些基本的规律,并证实了扫描面宽度选择原则对于超低副瓣天线平面近场测量的适用性和正确性。     

角度采样间隔对球面近场测量的影响分析

针对球面近场测量中给出的角度采样间隔区间范围,提出了一种确定角度采样间隔计算公式中参数D取值范围的方法.首先计算了仿真模型下不同角度采样间隔的方向图,并分析了其对测量精度影响;然后对两个不同频率不同类型的天线进行了实际测试,研究了角度采样间隔对测试精度的影响.仿真结果和测试结果表明,利用参数D35来确定角度采样间隔,能够得到较高的测量精度.这为球面近场天线测量应用提供了一种简便方法.     

计算机辅助天线近场测试系统的研究

本文主要论述微机在天线近场测试系统中的应用。在所设计的接口电路的支持下,微机能对被测天线的近场进行多种方式的数据采集,并通过严格的数据处理,获得天线的各种特性,从而使天线近场测试技术得以实现和发展。     

近场测量中零探头研究与设计

在近场仿真的基础上,研究和设计了近场测量中天线低副瓣精确测量需要的零探头。零探头是方向图具有空间滤波特性的探头,它对被测天线的主波束进行了抑制,而对副瓣处方向图变化较小,可提高天线测试的动态范围,提高副瓣测试的精度;设计的零探头,采用了圆波导的高次模差方向图特性,既可作为零探头,又可作为普通探头使用;实际测试表明:零探头达到了设计要求。     

超低副瓣阵列天线不同扫描角度幅相误差影响的研究

天线阵各单元间相互耦合,使超低副瓣阵列天线的性能发生改变.传统的幅相误差分析,很少考虑互耦影响.这里在考虑互耦影响的条件下,讨论幅度误差和相位误差对超低副瓣阵列天线性能的影响.利用矩量法对天线阵列进行互耦分析,并计算了天线阵列各单元的本征激励方向图.以八单元Chebyshev等间距直线阵为例,采用本征激励分析方法进行了数值统计分析,在不同的扫描角度下,模拟得到了幅度误差、相位误差对超低副瓣阵列天线副瓣最高电平影响的关系曲线.结果表明,随着扫描角度的增加,幅相误差和互耦对天线阵的影响也逐渐增加.采用的方法是适合于阵列天线大规模数值模拟计算的有效方法.     

双坐标激光位置测量系统的研制

介绍了一套为亚微米级超精密金刚石车床在线测量而研制的双坐标频激光干涉位置测量系统。在此测量系统中以双频激光干涉测量仪作为测长仪器。本测量系统中还包含了数据采集系统、快速数据通讯系统和空气参数误差补偿系统,为提高该激光测量系统的精度还采用了激光的稳频措施,由于该测量系统具有很高的测量精度和较高的测量频响,它完全能满足所研制的亚微米级超微密金刚石在线位置测量的要求。     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹误差,最后利用得到的轨迹信息实现空变相位误差的补偿和残余距离徙动校正.实测数据处理结果证明该方法有效,相比传统自聚焦算法具有更高的估计和补偿精度.     

基于十项余弦窗插值FFT的谐波相量算法

提出了一种基于十项余弦窗的插值FFT算法,分析了余弦组合窗的特性,从旁瓣特性的优势出发,运用旁瓣峰值较低的十项余弦窗,并用双谱线插值算法推导出其对应的修正公式.仿真计算结果表明,谐波幅值误差小于0.001%,相位误差小于0.001%.新的插值FFT算法与常用的Hannning窗、Blackman窗插值FFT算法的测量结果对比,进一步说明了该算法可以有效提高电力系统谐波测量精度,具备实际应用价值.     

基于PIV的明渠紊流压强场测量技术研究

基于粒子图像测速（PIV）的压强场测量技术可实现流动内部瞬时压强的非接触式、高时空分辨率、全场测量。本文采用欧拉法根据时间解析的速度场重构压强梯度场,再采用虚拟边界全向积分法结合边界条件得到压强场,实现了基于PIV的明渠紊流压强场测量技术。为了使用基于PIV的压强场测量技术准确测量明渠紊流压强场,利用时间解析的明渠紊流直接数值模拟数据和PIV速度场对该测量技术的精度、误差来源及主要影响因素进行了分析。基于本文数据,发现该测量技术的测量结果几乎无平均偏差,但均方根误差相对较大约为25%;通过分析由速度场重构压强梯度场及由压强梯度场积分得到压强场两个阶段的测量误差表明,压强场测量误差主要发生在由速度场重构压强梯度场这一阶段,主要受流场测量参数和边界条件给定方法的影响。进一步分析了上述主要影响因素对压强测量误差的影响规律,发现压强场测量误差随流场采样间隔的增加而增大,随流场测点间距的增加先减小后增大;基于本文数据得到在内尺度无量纲测点间距约为7时误差最小,但该测点间距最优值的普适性尚待更多数据支撑;在矩形测量区域边界4个角点布置压强边界点时,压强场测量误差会显著降低。将该压强场测量技术初步应用于明渠均匀紊流,发现时均压强测量结果较为准确,压强紊动强度测量结果误差相对较大,但垂向分布趋势接近。研究结论为明渠紊流压强场的实验测量提供理论依据和实践参考。     

基于GPS的超长水坝垂向变形监测方法

目的利用GPS对超长大坝垂向变形进行监测,为获得大坝监测点精确的垂直位移．方法通过优化高精度GPS分析软件中各种误差改正与精密解算模型,对参数选取进行实验以获得最优解算参数组合;利用二等水准测量结果,对GPS监测结果进行检验分析．结果得到的GPS监测变形量与水准测量变形量差值中误差〈1mm,且GPS所测大地高变形量与二等水准测得的变形量间存在一个较小的系统偏差,其值在0．5—1mm之间,该系统偏差不影响垂向变形监测的结果．结论平原地区超长水坝可用GPS监测代替精密水准测量对坝区的垂向变形进行监测．     

捷联惯导误差分析与误差补偿

通过误差分析,讨论了各种误差源对捷联惯导系统的影响.根据惯导系统精度要求,确定了惯性测量元件最大允许误差,从而为选择合理的传感器确定了理论依据.这些传感器组成的惯性测量元件需要经过标定实验来确定系统误差补偿模型中的系数.误差补偿后,通过均匀设计法得到系统精度,满足了精度要求.     

高精度微拉伸台数据处理方法研究

针对现有微拉伸台系统误差较大的问题,作者研究了提高微拉伸台测量精度的数据处理方法.设计了高速、高精度数据采集系统,对比了线性拟合、多项式拟合、分段拟合和逐点比较数据处理方法,分析了各种数据处理方法在消除系统误差中的优缺点.数据处理方法采用VC++语言编程实现,可以在线矫正系统误差.实验结果表明,灵活运用上述处理方法可以有效地提高微拉伸台测量精度.