一種基于激光測距的反射率測試自動校正方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于激光測距的反射率測試自動校正方法，包括主控計算機、矢量網絡分析儀、掃描架、激光測距儀、收發(fā)天線、收發(fā)天線支架、雙軸轉臺、被測目標和目標支架，運用RCS法測量材料反射率時，為了達到更高的精度和準確度，要求樣板法向平行于收發(fā)天線口面法向。采用上述方案，可實現(xiàn)更高的測量準確度，并且實現(xiàn)樣板校正自動化，節(jié)省校正時間，在反射率RCS測試領域具有很好的推廣和使用價值。
【專利說明】一種基于激光測距的反射率測試自動校正方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于反射率測試【技術領域】，尤其涉及的是一種基于激光測距的反射率測試自動校正方法。
【背景技術】
[0002]RAM反射率是定量表征材料對雷達照射波吸波性能強弱的物理量。隨著電子戰(zhàn)的迅猛發(fā)展，隱身武器的大規(guī)模使用成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的一個顯著特征。隱身技術能有效減小雷達發(fā)現(xiàn)目標的距離，成為增強突擊能力或保護自身的重要手段。目標的隱身性能主要取決于其RCS的大小，因而以各種方法縮減雷達散射截面，吸波材料成為研究隱身技術的主要目標。這就需要材料進行反射率測試。
[0003]RAM反射率遠場RCS測試法是暗室采用的一種掃頻測試方法，其特征是利用兩個天線并排擺放，分別作為收發(fā)天線，對接收到的標準金屬板以及涂敷吸波材料反射板的信號進行處理得到反射率。如圖1所示，虛線框表示暗室。
[0004]反射率具體的測試方法如下:
[0005](I)矢量網絡分析儀發(fā)射頻率步進信號，測量空暗室的頻域響應，利用矢量網絡分析儀的時域功能，將頻域響應變換到時域。(2)將時域響應數(shù)據data存儲到矢量網絡分析儀的寄存器memory中，利用矢量網絡分析儀中的data-memory功能進行軟件對消。(3)吸波材料底部貼上定標平板，用激光筆和水平尺校準平板，使其法向指向收發(fā)天線；微調高精度的方位轉臺，找到平板的最大散射方向，取合適的門后反變換到頻域，記錄每個頻點的散射值S21_標準板(dB)。(4)轉臺轉動180°，使吸波材料正對收發(fā)天線，并記錄其散射值S21_吸波材料(dB)。(5)計算吸波材料反射率:gamma =S21_吸波材料_S21_標準板。
[0006]上述步驟(3)為樣板調整過程，調整方式為手動調整。
[0007]遠場RCS法采用的是2個天線并排擺放，分別作為收發(fā)天線的RCS測試模式，這種方式可近似為單站的工作模式，并且可以大幅提高收發(fā)隔離度，提高了接收機測量目標回波信號的能力，并降低了測量誤差。對于遠場RCS法，存在著天線架設、對正問題，調整復雜且很難調整到位；同時由于被測目標厚度較小，很難垂直放在支架上。
[0008]通過分析國內外參考文獻和類似技術，RAM反射率遠場RCS測試法樣板放置校正
都是采用手動方式，采用激光束加水平尺方式進行校正平板，但手動放置很難保證放置精
度，無法保證平面法向與發(fā)射天線口面法向平行，不能保證收發(fā)天線法線垂直正對樣板中
心，且轉臺旋轉180度后不能保證樣板與收發(fā)天線距離無變化。根據金屬平面RCS公式
【權利要求】
1.一種基于激光測距的反射率測試自動校正方法，其特征在于，依次包括以下步驟: 步驟1:將激光測距儀及收發(fā)天線固定在掃描架天線支架上，并利用收發(fā)天線支架將收發(fā)天線固定與指定位置以保證天線口面平行于掃描架的水平及豎直的運動平面； 步驟2:放置樣板于雙軸轉臺支架上，設置樣板平面朝向應與轉臺俯仰方向一致，并在其金屬面和待測面中心位置做一標記點； 步驟3:利用矢量網絡分析儀粗略調整轉臺水平角度，移動掃描架使激光測距儀激光點打到反射板區(qū)域，設置轉臺以5度為間隔水平旋轉360度并運用矢網進行一步一停點頻掃描，讀取回波數(shù)據記錄最大回波對應的角度值，將轉臺轉至最大回波對應角度值，讀取此時激光測距儀數(shù)據jl ； 步驟4:運用激光測距儀精確調整轉臺俯仰角度，根據預定設置豎直移動掃描架一定距離dl，讀取激光測距儀數(shù)據j2，則轉動轉臺俯仰角度為arctan((j2-jl)/dl)，反向移動掃描架-dl進行同樣操作，進行往返操作直至j2與jl差距小于0.0Olm ； 步驟5:讀取此時激光測距儀數(shù)據j_3，根據軟件設置水平移動掃描架一定距離d2，讀取激光測距儀數(shù)據j4，轉動轉臺水平角度arctan((j4-j3)/d2)，反向移動掃描架_d2進行同樣操作，往返操作直至j3與j4差距小于0.0Olm ； 步驟6:移動掃描架使激光測距儀激光點打到樣板中心標記點，讀取激光測距儀數(shù)據j5，運用矢量網絡分析儀掃頻測試并記錄金屬面回波數(shù)據并根據預定設置進行加門處理；將轉臺水平旋轉180度測量RAM回波數(shù)據時，移動掃描架使激光測距儀激光點打到待測面中心標記點，讀取激光掃描儀數(shù)據j6，掃描架在前后方向上移動距離為j5及j6，運用矢量網絡分析儀掃頻測試并記錄待測面回波數(shù)據，測試數(shù)據與金屬面測試數(shù)據進行相同加門處理，經計算后得到掃頻反射率。
2.如權利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步驟I中，所述掃描架天線支架運用激光跟蹤儀進行平面度校準。
3.如權利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步驟4、所述步驟5中，所述0.0Olm為激光測距儀精度。
【文檔編號】G01N21/47GK103674898SQ201310683938
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】顏振, 劉偉, 王亞海, 常慶功, 張文濤, 杜劉革, 趙銳, 胡大海, 周揚 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所