一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法与流程

1.本发明涉及北斗与电子罗盘实时显示技术领域，具体涉及一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法。


背景技术：

2.战场侦察雷达用于定向的电子罗盘很容易受到各种铁磁和电磁的影响，且电子罗盘安装结构和电子线路的差异容易致使根据电子罗盘测量出来的北向与实际北向之间存在误差，从而影响测量的精度，因此电子罗盘在使用前必须进行测试、校准。
3.目前，现有的校准技术采用合作目标背负真值设备，并在不同方位上进行有规律的来回运动，再将真值设备上的北向值与电子罗盘的测量值比较得到北向误差后，接着进行误差拟合计算并对电子罗盘测量值进行校准；现有的校准在进行电子罗盘校准时存在对测试校准场地要求高、测试校准工作量大、测试校准时间较长以及标校的结果在实际使用过程中某些方位上的精度经常还不能满足要求，并需要二次或多次标校；因此，需要设计一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的不足，为更好的解决现有的校准在进行电子罗盘校准时存在对测试校准场地要求高、测试校准工作量大、测试校准时间较长以及标校的结果在实际使用过程中某些方位上的精度经常还不能满足要求，并需要二次或多次标校的问题，提供了一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其具有实现了不受场地限制和工作量小，且设备在外场灵活架设并随时可撤收，提高了人员及设备的安全性，还实现了数据采集非常便利，并能按实际需求增加或减少数据量，且不会造成后期数据丢失的优点。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
6.一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，包括以下步骤，
7.步骤(a)，架设战场侦察雷达，并安装工装设备，再进行整机加电；
8.步骤(b)，对整机进行断电，并撤下工装重新加电；
9.步骤(c)，控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集；
10.步骤(d)，对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新；
11.步骤(e)，基于更新后的配置表验证校准结果，完成对北斗与电子罗盘的实时显示作业。
12.前述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，步骤(a)，架设战场侦察雷达，并安装工装设备，再进行整机加电，其中战场侦察雷达要架设在无遮挡的开阔地，并在机箱顶部安装基线为两米的差分北斗天线，且上位机显控能实时显示电子罗盘磁北值与差分北斗北向值。
13.前述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，步骤(b)，对整机
进行断电，并撤下工装重新加电，其具体是将雷达开机上电，并通过上位机软件打开北斗和电子罗盘开关，稳定后记录当前状态下的北斗北向值与电子罗盘的磁北值。
14.前述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，步骤(c)，控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集，具体步骤如下，
15.步骤(c1)，通过上位机软件控制转台顺时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
、157.5
°
和180
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据；
16.步骤(c2)，通过上位机软件控制转台逆时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
和157.5
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据。
17.前述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，步骤(d)，对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新，其中将采集到的数据汇总到excel表格中，再进行数据处理，具体步骤如下，
18.步骤(d1)，将汇总数据表中的每个偏转方位磁北平均值提取出来与相对应方位上的北向值进行对比，再用磁北值和北向值做差运算，接着取反并得到每个方位上需要补偿的方位角度；
19.步骤(d2)，选取磁北值与取反对应的两列，并点击插入散点图，再生成图表，接着添加趋势线，生成拟合多项式；
20.步骤(d3)，得到拟合曲线公式，并注意系数保留20位有效数字，保证精度要求；
21.步骤(d4)，提取系数，再将系数修订到战场侦察雷达显控软件电子罗盘配置表中，并确认系数的正负号。
22.前述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，步骤(e)，基于更新后的配置表验证校准结果，完成对北斗与电子罗盘的实时显示作业，具体步骤如下，
23.步骤(e1)，将战场侦察雷达架设在无遮挡开阔地，并偏转任意角度，再观察显控软件中的磁北值与北向值；
24.步骤(e2)，指标要求为0.5
°
，并使显控软件中的磁北值与北向值之间的差值不大于0.5
°
，能够满足指标要求。
25.本发明的有益效果是：本发明的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，首先通过上位机直接从主处理板获得用于实时显示雷达阵面法线所指向的北斗方位信息以及电子罗盘方位信息，再通过上位机控制高精度转台来实现阵面偏转，且角度测量误差均方根≤0.01
°
，接着得到了不同方位上的电子罗盘方位值与北斗方位值以实现了360
°
的校准，再将修正值补偿到电子罗盘配置表中能实时进行验证；有效的的实现了该方法不受场地限制和工作量小，且设备在外场灵活架设并随时可撤收，提高了人员及设备的安全性，还实现了数据采集非常便利，并能按实际需求增加或减少数据量，且不会造成后期数据丢失，同时后期数据处理工作量小，不仅提高了数据处理的准确性及效率，还能够更加直观以及灵活地显示方位信息，具有很高的工程应用价值。
附图说明
26.图1是本发明的战场侦察雷达电子罗盘校准流程图；
27.图2和图3是本发明的数据采集汇总图；
28.图4是本发明的数据处理图；
29.图5是本发明的战场侦察雷达电子罗盘校准在不同方位上的误差对比图；
30.图6是本发明的战场侦察雷达电子罗盘校准时间对比图；
31.图7是本发明的战场侦察雷达电子罗盘校准每百套所需花费对比图。
具体实施方式
32.下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。
33.如图1所示，本发明的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，包括以下步骤，
34.步骤(a)，架设战场侦察雷达，并安装工装设备，再进行整机加电，其中战场侦察雷达要架设在无遮挡的开阔地，并在机箱顶部安装基线为两米的差分北斗天线，且上位机显控能实时显示电子罗盘磁北值与差分北斗北向值。
35.步骤(b)，对整机进行断电，并撤下工装重新加电，其具体是将雷达开机上电，并通过上位机软件打开北斗和电子罗盘开关，稳定后记录当前状态下的北斗北向值与电子罗盘的磁北值。
36.步骤(c)，控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集，具体步骤如下，
37.步骤(c1)，通过上位机软件控制转台顺时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
、157.5
°
和180
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据；
38.步骤(c2)，通过上位机软件控制转台逆时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
和157.5
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据。
39.如图2和图3所示，步骤(d)，对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新，其中将采集到的数据汇总到excel表格中，再进行数据处理，具体步骤如下，
40.如图4所示，步骤(d1)，将汇总数据表中的每个偏转方位磁北平均值提取出来与相对应方位上的北向值进行对比，再用磁北值和北向值做差运算，接着取反并得到每个方位上需要补偿的方位角度；
41.步骤(d2)，选取磁北值与取反对应的两列，并点击插入散点图，再生成图表，接着添加趋势线，生成拟合多项式；
42.步骤(d3)，得到拟合曲线公式，并注意系数保留20位有效数字，保证精度要求；
43.步骤(d4)，提取系数，再将系数修订到战场侦察雷达显控软件电子罗盘配置表中，并确认系数的正负号。
44.步骤(e)，基于更新后的配置表验证校准结果，完成对北斗与电子罗盘的实时显示作业，具体步骤如下，
45.步骤(e1)，将战场侦察雷达架设在无遮挡开阔地，并偏转任意角度，再观察显控软件中的磁北值与北向值；
46.步骤(e2)，指标要求为0.5
°
，并使显控软件中的磁北值与北向值之间的差值不大
于0.5
°
，能够满足指标要求。
47.为了更好的阐述本发明的使用效果，下面介绍本发明的一个具体实施例；
48.拟合曲线公式保留20位有效数字具体为，y＝-0.00000000000042155600*x6+0.00000000039697642005*x5-0.00000012687332369761*x4+0.00001506025451804790*x3-0.00057858748833460000*x2+0.05229168289240110000*x-4.96103330446615000000；
49.提取系数为-0.00000000000042155600、0.00000000039697642005、-0.00000012687332369761、0.00001506025451804790、-0.00057858748833460000、0.05229168289240110000、-4.96103330446615000000；
50.如图5、图6和图7所示，本发明实现了该方法不受场地限制和工作量小，且设备在外场灵活架设并随时可撤收，提高了人员及设备的安全性，还实现了数据采集非常便利，并能按实际需求增加或减少数据量，且不会造成后期数据丢失，同时后期数据处理工作量小，不仅提高了数据处理的准确性及效率，还能够更加直观以及灵活地显示方位信息，具有很高的工程应用价值。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤(a)，架设战场侦察雷达，并安装工装设备，再进行整机加电；步骤(b)，对整机进行断电，并撤下工装重新加电；步骤(c)，控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集；步骤(d)，对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新；步骤(e)，基于更新后的配置表验证校准结果，完成对北斗与电子罗盘的实时显示作业。2.根据权利要求1所述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：步骤(a)，架设战场侦察雷达，并安装工装设备，再进行整机加电，其中战场侦察雷达要架设在无遮挡的开阔地，并在机箱顶部安装基线为两米的差分北斗天线，且上位机显控能实时显示电子罗盘磁北值与差分北斗北向值。3.根据权利要求2所述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：步骤(b)，对整机进行断电，并撤下工装重新加电，其具体是将雷达开机上电，并通过上位机软件打开北斗和电子罗盘开关，稳定后记录当前状态下的北斗北向值与电子罗盘的磁北值。4.根据权利要求3所述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：步骤(c)，控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集，具体步骤如下，步骤(c1)，通过上位机软件控制转台顺时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
、157.5
°
和180
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据；步骤(c2)，通过上位机软件控制转台逆时针依次精准偏转至22.5
°
、45
°
、67.5
°
、90
°
、112.5
°
、135
°
和157.5
°
，并在每个角度待北向值和磁北值趋于稳定后开始读取并记录数值，再每隔20-30秒记录下磁北值，且记录10组数据。5.根据权利要求4所述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：步骤(d)，对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新，其中将采集到的数据汇总到excel表格中，再进行数据处理，具体步骤如下，步骤(d1)，将汇总数据表中的每个偏转方位磁北平均值提取出来与相对应方位上的北向值进行对比，再用磁北值和北向值做差运算，接着取反并得到每个方位上需要补偿的方位角度；步骤(d2)，选取磁北值与取反对应的两列，并点击插入散点图，再生成图表，接着添加趋势线，生成拟合多项式；步骤(d3)，得到拟合曲线公式，并注意系数保留20位有效数字，保证精度要求；步骤(d4)，提取系数，再将系数修订到战场侦察雷达显控软件电子罗盘配置表中，并确认系数的正负号。6.根据权利要求5所述的一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，其特征在于：步骤(e)，基于更新后的配置表验证校准结果，完成对北斗与电子罗盘的实时显示作业，具体步骤如下，
步骤(e1)，将战场侦察雷达架设在无遮挡开阔地，并偏转任意角度，再观察显控软件中的磁北值与北向值；步骤(e2)，指标要求为0.5
°
，并使显控软件中的磁北值与北向值之间的差值不大于0.5
°
，能够满足指标要求。

技术总结
本发明公开了一种基于战场侦察雷达的北斗与电子罗盘实时显示方法，首先架设战场侦察雷达并安装工装设备，再进行整机加电，接着对整机进行断电并撤下工装重新加电，随后控制高精度转台进行偏转，再利用上位机软件读取数值并采集，然后对采集到的数据进行数据处理，并对配置表进行更新；本发明实现了不受场地限制和工作量小，且设备在外场灵活架设并随时可撤收，提高了人员及设备的安全性，还实现了数据采集非常便利，并能按实际需求增加或减少数据量，且不会造成后期数据丢失，同时后期数据处理工作量小，不仅提高了数据处理的准确性及效率，还能够更加直观以及灵活地显示方位信息，具有很高的工程应用价值，适合被广泛推广和使用。用。用。


技术研发人员：姜金伟 鲁益青 费凌汉
受保护的技术使用者：南京众博达电子科技有限公司
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/31