(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211064648.6 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 上海机电工程研究所 地址 201100 上海市闵行区元江路38 88号 （八部） (72)发明人 张业鑫　徐啸　柴娟芳　田义　 陆戈辉　万士正　江振　张励　 黄杉　范旭伟　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) (54)发明名称 用于异形多模传感器仿真的波束指向误差 修正方法和系统 (57)摘要 本发明提供了一种用于异形多模传感器仿 真的波束指向误差修正方法和系统， 基于多元组 天线波束合成的思想， 根据实时变化的辐射天线 位置计算出天线到传感器的距离偏 差， 再结合距 离偏差和工作波长解算出相位偏 差， 根据相位偏 差通过移相器修正多元组天线在传感器模块中 心的等相位面偏差， 实现多元 组天线合成波束指 向的补偿控制， 最终实现异形多模传感器单系统 半实物仿真的角度模拟误差修正。 本发明保证了 该类传感器半实物仿真实时波束指向的模拟精 度， 降低了仿真过程中的目标辐射能力损失， 提 高了半实物仿真系统的可信度。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 115495891 A 2022.12.20 CN 115495891 A 1.一种用于异形多模传感器仿真的波 束指向误差修 正方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1： 根据实时目标视线信息， 结合暗室结构布局， 解算目标多元组天线实时位置信 息； 其中， 所述多 元组天线是指通过多个天线单元合成射频信号， 各天线 单元的相位保持一 致； 步骤S2： 根据飞行转台运动信息， 结合传感器结构尺寸， 解算两个传感器模块的模块中 心中的模块中心MC2的实时位置信息； 其中， 多模传感器分别对应两个工作频段的两个传感 器的模块中心分别为模块中心MC1、 模块中心MC2， 其中， 模块中心MC1在飞行转台回转中心， 模块中心M C2不在飞行转台回转中心； 步骤S3： 根据所述目标多元组天线实时位置信息、 模块中心M C2的实时位置信息； 解算多元组天线到传感器模块中心MC2的实时距离信息， 并以其中最小的距离为基准， 解算出多元组各天线单 元到传感器模块中心M C2距离差； 步骤S4： 根据所述距离 差， 结合传感器工作波长， 解 算出实时相位差； 步骤S5： 以所述相位差为控制 指令， 控制目标模拟系统中的相位控制器， 补偿多元组天 线的相位差， 完成多元组天线合成波 束指向的误差修 正。 2.根据权利要求1所述的用于异形多模传感器仿真的波束指向误差修正方法， 其特征 在于， 在所述 步骤S1中： 计算得到目标多元组天线的天线单 元的实时位置坐标(xi,yi,zi)为： 下标i＝1,2,3， 分别对应于天线单 元A1、 B1、 C1； R表示暗室内飞行转台回转中心到目标模拟系统球面的距离； α 、 β 分别表示目标视线的高低向视线角、 方位向视线角； 所述坐标(xi,yi,zi)的坐标系， 以飞行转 台回转中心为原点在暗室内建立， 从飞行转 台 回转中心到目标球面中心的连线为x轴， 经过原点垂直于地面向上为y轴， 再按右手坐标系 确定z轴。 3.根据权利要求2所述的用于异形多模传感器仿真的波束指向误差修正方法， 其特征 在于， 在所述 步骤S2中： 飞行转台坐标系到惯性 坐标系的坐标转换矩阵表示 为 表示如下： θ*, γ*分别表示飞行转台控制指令的中框、 外 框、 内框三个维度； 模块中心M C2的位置记为 点P1， 点P1在飞行转台系下坐标对应的向量 表示为 L1、 L2、 L3分别表示传感器结构尺寸轴向、 纵向、 横向距离；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115495891 A 2解算惯性系下点P1坐标 为： 4.根据权利要求3所述的用于异形多模传感器仿真的波束指向误差修正方法， 其特征 在于， 在所述 步骤S3中： 解算多元组天线到传感器模块中心MC2的实时距离信息， 并以其中最小的距离dmin为基 准， 解算出多元组各天线到传感器模块中心M C2距离差,距离的解 算为： 下标i＝1,2,3， 分别对应于天线单 元A1、 B1、 C1； xp1、 yp1、 zp1表示点P1惯性系下的坐标。 5.根据权利要求1所述的用于异形多模传感器仿真的波束指向误差修正方法， 其特征 在于， 在所述 步骤S4中： 根据距离 差， 结合传感器工作波长 λ， 解 算出实时相位差pi， 具体解算为： pi＝(di‑dmin)/ λ·360° 其中下标i＝1,2,3， 分别对应于天线单 元A1、 B1、 C1； 在所述步骤S5中： 以相位差pi为控制指令， 控制目标模拟系统中的相位控制器， 补偿多元组天线的相位 差， 完成多元组天线合成波 束指向的误差修 正。 6.一种用于异形多模传感器仿真的波 束指向误差修 正系统， 其特 征在于， 包括： 模块M1： 根据实时目标视线信息， 结合暗室结构布局， 解算目标多元组天线实时位置信 息； 其中， 所述多 元组天线是指通过多个天线单元合成射频信号， 各天线 单元的相位保持一 致； 模块M2： 根据飞行转台运动信息， 结合传感器结构尺寸， 解算两个传感器的模块中心中 的模块中心MC2的实时位置信息； 其中， 多模传感器 分别对应两个工作频段的两个传感器的 模块中心分别为模块中心MC1、 模块中心MC2， 其中， 模块中心MC1在飞行转台回转中心， 模块 中心MC2不在飞行转台回转中心； 模块M3： 根据所述目标多元组天线实时位置信息、 模块中心M C2的实时位置信息， 解算多元组天线到传感器模块中心MC2的实时距离信息， 并以其中最小的距离为基准， 解算出多元组各天线单 元到传感器模块中心M C2距离差； 模块M4： 根据所述距离 差， 结合传感器工作波长， 解 算出实时相位差； 模块M5： 以所述相位差为控制 指令， 控制目标模拟系统中的相位控制器， 补偿多元组天 线的相位差， 完成多元组天线合成波 束指向的误差修 正。 7.根据权利要求6所述的用于异形多模传感器仿真的波束指向误差修正系统， 其特征 在于， 在所述模块M1中： 计算得到目标多元组天线的天线单 元的实时位置坐标(xi,yi,zi)为： 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115495891 A 3