用新的雷达校准和性能监视方法改善飞行试验的数据

性能更高的现代武器系统的飞行试验,要求靶场提供更加精确而一致的测量数据。外测系统测量导弹的位置和速度,是一种独立的外部数据源,用以鉴定武器系统符合设计指标的程度。虽然新的测量系统(例如GPS全球定位系统)提供弹道数据的作用在日益增加,但在最近一段时间,跟踪雷达和光测系统仍将是主要的数据源。按目前西部导弹卫星试验中心(以下简称西试验中心)所用的方法,测定雷达系统的误差并予以修正,是可以改善雷达的数据的。在测定雷达系统的误差和监视C波段雷达总性能方面,GEOS-3和安排在1984年发射的GEOSAT这类卫星起着重要的作用。利用GEOS卫星已经发现了许多问题,如果不予解决,将会大大降低保障导弹和飞机试验用的雷达数据的质量。     

《飞行器测控技术》1985年总目录

浦控总体远站跟踪转换方程的推导速度状态参数的最优观测几何试验靶场的GPS转发信号跟踪系统方案利用转发的GPS信号测定弹道 无线电外测一种经济效益很高的校准无线电外测系统的方法—卫星校准法用跟踪卫星的方法对陆上脉冲雷达进行自校准阿里安运载火箭飞行试验用的C波段雷达的卫星校准用GEOS一3卫星校准C波段雷达的研究C波段雷达校准及其在GEOS一I计划中的应用无线电外弹道测量系统校准卫星文献目录双向相干通信系统中的信道误差美国陆军白沙导弹靶场动目标分辨技术的开发模糊距离研究报告用距离游标法提高外测能力白沙导弹靶场的…     

美国战略导弹的研制性飞行试验转到西靶场进行

在美国第一代、第二代战略导弹和航天运载火箭的研制中起了很大作用的东靶场,七十年代在任务上发生了很大的变化。1970年4月,空军武器系统部对东、西靶场进行改组,成立了统一的航天和导弹试验中心(SAMTEC),本部设在西靶场范登堡空军基地。从此东靶场成了航天和导弹试验中心的东分场,而且从1972年财政年度起从研制试验鉴定靶场转为应用性靶场。随着高精度弹道测量系统 Mistram X 波段干涉仪在1971年被撤除,从1972年财政年度起,正在试验中的第二代战略导弹的第三个型号即民兵Ⅲ的研制性试验改在西靶场进行。     

利用遥测信号无线电干涉仪的初始段安全系统

靶场安全问题随导弹性能的提高日趋重要。在发射场附近这一问题更为突出,因为这里导弹爆炸能量最大。诸如雷达、GPS外测系统和光测因多种原因在这里用得不多,故需要一种设备能在导弹起飞后头几秒内提供有用的外测数据。该设备能提供从发射台起飞直到120秒内的导弹偏离理论弹道的数据。 本文叙述的外测系统利用了无线电干涉仪的原理,从两个精密间隔的天线提取相位差测量值。这些测量值送往“试验显示设施”,转换成常用的角偏差曲线,供靶场安全人负使用。 本文介绍了无线电干涉仪系统的基本概念,这种特殊外测系统的设置和使用情况。并详细介绍了这种设备的射前演练、设置以及实时显示的设置和最终数据产品的输出。     

利用遥测信号无线电干涉仪的初始段安全系统

靶场安全问题随导弹性能的提高日趋重要。在发射场附近这一问题更为突出，因为这里导弹爆炸能量最大。诸如雷达、ＧＰＳ外测系统和光测因多种原因在这里用得不多，故需要一种设备能在导弹起飞后几秒内提供有用的外测数据，该设备能提供从发射台起飞直到１２０秒内的导弹偏离理论弹道的数据。本文叙述的外测系统利用了无线电干涉仪的原理，从两个精密间隔的天线提取相位差测量值。这些测量值送往“试验显示设施”，转换成常用的角偏差     

再入(返回)测量的自校准α-β-γ滤波

在导弹、航天器试验任务的实时数据处理中,α-β-γ滤波已得到应用。由于外测系统的观测数据中,除含有随机误差外,还含有系统误差,而且系统误差经常大于随机误差。随着对实时处理测量精度要求的日益提高,应用α-β-γ滤波解算弹道参数,必须考虑外测系统误差的修正,否则,在较长测量弧段利用其滤波时,系统误差会造成弹道参数的滤波“发散”。本文基于“EMBET”自校准原理,将其推广到α-β-γ滤波中,完成了具有自校准α-β-γ滤波公式的推导,并给出再入(返回)测量弧段时的常用测量元素下的相应公式。     

关于用近地卫星校准无线电外测设备的数据分析研究

1957年,东靶场首先提出了用近地卫星来校准导弹无线电外测系统的设想。这种方法的主要优点来自下述两个方面:①合作卫星处于自由下落状态,因此具有“平滑”的可预测的轨道;②卫星处于足够的高度,可由许多站进行重迭跟踪。1964年中期,这一计划终于作为一项专款项目来实施。在制定这一计划时,必须详细研究一下东靶场准备用于C波段和连续波雷达的飞行试验事后分析和处理的方法。第一步工作是作出完整的系统模型并尽量找出重要的误差源。找出了11种可能的误差源。对每一误差源开展了具体研究。有些作了深入的研究,有些仅仅浏览了有关文献,选择了校准工作所用的最理想的模型或方法。东靶场主要在下列几方面作了工作:①外测设备测量值及其误差的特性鉴定;②数据压缩和选择;③计算机程序鉴定;④卫星数据最佳区间的选择;⑤站址大地测量。最后将各项研究汇总起来形成初步处理校准卫星数据指导思想的雏型。本文扼要介绍这些研究结果以及初步处理校准卫星数据所得的某些结果。     

轨道测量设备精度自鉴定技术及评估

本文介绍了航天测控网在跟踪测量航天器运行轨道时，应用自校准技术精确的比较标准，实现航天测控网精度自鉴定的技术途径。提供了几种自校准外测系统误差的处理方法，并对它们的应用进行了评估。重点介绍了轨道约束“EM－BET”自校准技术的原理，它不仅对于提高测控系统测量精度鉴定的技术水平，而且对于改进和提高航天器的定轨技术，精确地确定轨道和预防，都是具有重要意义的。     

军用靶场在航天运输系统任务中的实际应用

军用靶场历来服务于武器和武器系统性能的鉴定以及改进其设计。可那些已经卷入飞行和大气层外活动的靶场也已经具备了保障正在进行的航天和导弹计划的实际能力。本文阐述了军用靶场保障航天运输系统的能力和一些具体的保障工作。主要着重于C波段雷达跟踪和数据流程,而不是较为熟悉的靶场保障问题。     

基于轨道约束“EMBET”技术的自鉴定方法及应用

本文为试验场外测系统开展经常性的精度鉴定工作提出了一种较为适宜和有效的技术途径。推导了利用轨道约束“EMBET”自校准技术的自鉴定方法，它不仅可以直接利用星船轨道测量鉴定外测系统或设备在动态时真实的测量精度，而且还可以提高轨道确定和预报的精度。     

民用飞机载荷校准试验关键技术浅析

民用飞机载荷校准试验是飞机载荷验证试飞的关键工作之一,飞行载荷验证的有效性很大程度上取决于校准试验的可靠性。为了提高校准试验的质量,对民用飞机校准试验中的关键技术进行研究和总结,阐述民用飞机载荷校准试验中测载站位的选取、应变法测量典型方案、校准载荷的确定、载荷方程的建立、试验报告的编制等内容,提出合理化意见和建议,可为我国民用飞机载荷试飞的开展提供一定的技术指导和帮助。     

GPS在弹道导弹跟踪中的应用

在弹道导弹的试验和鉴定过程中,需要精确测定时空信息(TSPI)。出于靶场安全考虑,试验时要对弹道导弹进行跟踪,炸毁失灵的导弹;为鉴定导弹的制导系统,要精确地确定导弹的弹道。过去,用测量雷达跟踪的TSPI精度不够,对弹道的确定更是如此。如果导弹从远海发射,或是同时要跟踪多个目标,那么,雷达用于靶场安全也会力不从心。对于外测跟踪或精密弹道确定,GPS转发跟踪系统可以记录全程飞行情况,供事后分析,而且还可以根据需要多次重放,以使跟踪滤波器最佳化。     

全球定位系统在航天测控领域的可能应用

本文简要介绍了美国全球定位系的发展过程、基本组成及工作原理。由于该系统具有高精度的定位、测速及时间传递能力,它在航天测控领域中也有广泛的应用前景。例如为传统的测控网提供精确到厘米级的站址,毫微秒的全球时间同步能力;以厘米级的精度确定航天器的位置,以数分的精度测定航天器的姿态;用作靶场外测系统,以米级定位精度和每秒厘米级的测速精度近全程跟踪各种导弹;测定导弹在海上的落点,为无线电测量设备提供准确的电离层电子含量。这些应用不但精度高、使用简便,而且会使传统的弹、星、船测控网发生革命性变革。最后简单叙述了目前军民各部门广泛采用的提高基本GPS系统精度的一种技术—差分技术。     

标准漏孔及其校准

随着我国航天事业的发展 ,各种型号的卫星、宇宙飞船、导弹和运载火箭相继研制成功。但是 ,由于各种泄漏也造成多起质量事故。目前 ,泄漏已成为我国航天器发射失败的主要原因之一。所以 ,航天产品密封检查尤为重要。氦质谱检漏仪是一种非常灵敏、使用广泛的检漏设备。在航天领域 ,承担着各种密封零部件、密封系统、整星和电子原器件的检漏任务。氦质谱检漏仪是一种比对仪器 ,在检测产品前要与一个已知漏率的标准漏孔进行漏率值的比对 ,即用标准漏孔对氦质谱检漏仪或整个检漏系统进行校准。只有经过校准的氦质谱检漏仪或检漏系统才能准确地测…     

外测系统误差模型的辨识

在高精度弹道测量事后数据处理中,常采用“EMBET”方法来自校准外测系统的系统性误差。但如何引入合理的外测系统误差模型,是关系到自校准效果的关键问题。本文介绍了一种线性模型假设检验方法,井用以对外测系统误差模型进行辨识。经仿真计算得到了令人满意的结果。     

利用卫星鉴定外测系统的方法探讨

本文针对几十台套外测系统,尤其是高精度外测系统的精度鉴定问题,探讨了用卫星鉴定的新方法。这种经一次试验即可获取大量成果的工作,具有重要的实用意义,也是外测精度鉴定的重要手段之一。文中论述了外测鉴定与校准的关系,外测精度鉴定的必要性,用卫星鉴定外测精度的优点,鉴定原理与数据流程,轨道约束方法和鉴定效果估计,实施可能性等。论证表明:利用卫星试验,一并进行高精度外测系统等的精度鉴定,是完全可实现的。     

一种测定精密惯性制导系统性能的方法

本文介绍一种先进的方法,即采用一套附加的惯性测量装置(以下用IMU表示)——高级惯性参考球(AIRS)来提供高质量速度数据,用以测定民兵导弹惯性制导系统的性能。文章简要介绍了先前用陆上雷达的外测数据来鉴定民兵制导系统的方法,并闸述了双套IMU方案的演变。文章介绍了方案、校准方法、所需的弹上和地面保障设备以及分析方法;还讨论了随后进行的火箭橇试验计划,在这里可以基本不经改动即能使用弹上设备和地面保障设备。     

美国东靶场在改造中

东靶场将于1986年建成一个新的跟踪站,这在改进东靶场重要测量设备的计划中是关键的一环。该站将设在帕特里克空军基地以南约80英里的马丁县的迪金森,预计该站的初建费用为二千四百万美元。该站将用来保障1987年开始的三叉戟2型导弹的研制性试验。该站还将加以扩大,以保障导弹的实战性试验。该站还将加以扩大,以保碍导弹的实战性试验。用该站进行空间分集跟踪,由此跟踪从东靶场发射的运载火箭或导弹,可避免火焰衰减影响,为控制和事后处理提供优质数据。     

用跟踪卫星的方法对陆上脉冲雷达进行自校准

本文介绍东靶场所用的雷达校准方法——只需用单台雷达本身对两次连续通过的卫星进行被动跟踪,结合理论运动方程、已知的物理常数和有关的计算机程序便可,而不需要别的跟踪数据和外部计算的星历表。在例行校准中,零位偏倚和不水平度的估计精度可达6米(距离)和0.03毫弧度(角度)。在良好的条件下,可按同样的精度测定另外5个雷达误差模型系数。文中介绍了东靶场雷达的现有精度。     

大气水平不均匀性对电波折射误差修正精度的影响

本文首次提出了根据导弹外测系统中雷达电波射线经过的区域进行大气结构探测的新方法,并分析了下垫面复杂地区高精度连续波干涉仪外测系统中大气水平不均匀性对电波折射误差修正精度的影响,这对提高外测系统测量精度具有很重要的实用意义。