關于天線罩瞄準線誤差斜率補償方法探究

居加祥　蔡云澤　馮旻

摘 要：分析尋的導彈天線罩瞄準線誤差形成的原因以及所帶來的嚴重影響，在現(xiàn)有補償方法的基礎上，提出了一種基于現(xiàn)有工藝水平的工程上易于實現(xiàn)且性價比較高的一種補償方法。通過基于該方法設計的微機對消裝置補償模型經(jīng)試驗驗證，其有效性和可行性得到了驗證。

關鍵詞：尋的導彈 天線罩 瞄準線誤差補償 微機對消裝置

中圖分類號：TJ765 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0012-02

目前地空導彈多采用雷達制導的尋的方式，而攔截的目標也在逐步變化為高速高機動目標。該類型導彈總是要求導引頭天線能夠接收到電磁波的全部信息，使導引頭天線能夠指向真實目標，為導彈提供真實的目標運動信息；但受天線罩外形和材質(zhì)的影響，其對電磁波的折射和反射作用嚴重影響了導引頭天線的測量精度，使其指向一個虛假的目標方向，造成瞄準線誤差。此誤差隨電磁波透過罩壁入射角的變化率稱為天線罩瞄準線誤差斜率。天線罩瞄準誤差斜率對導彈制導控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的負面影響，當超過一定限度時會引起導彈系統(tǒng)失穩(wěn)而造成脫靶。故探尋各種有效減小或消除天線罩瞄準線誤差或瞄準線誤差斜率的補償方法，一直是尋的導彈研制過程中一個重要的課題。

1 瞄準線誤差的形成及對系統(tǒng)的影響

導引頭帶天線罩工作后，由天線罩壁插入相位差異造成的相位失真，反射、吸收等造成的能量損耗會引起天線方向性圖的畸變，致使帶天線罩后天線主瓣電軸產(chǎn)生偏移，當導引頭通過天線罩測量目標時，使導引頭測量的目標位置看起來好像從原來位置移開了一個角度，這個角度就是天線罩的瞄準線誤差（見圖1）。

為導彈俯仰角；為目標視線角；為視在目標視線角；為天線軸和彈軸間的夾角，即天線轉(zhuǎn)角；為目標視線與彈軸間的夾角，即視角；為天線的跟蹤誤差。

由于罩壁條件不同，對于不同的視角，電軸的偏移是不同的，瞄準線誤差隨視角的變化關系記作，天線罩的瞄準線誤差曲線的斜率稱為天線罩瞄準線誤差斜率，記作A，當A>0時，稱瞄準線誤差斜率為正；當A<0時，稱瞄準線誤差斜率為負。

在尋的制導控制系統(tǒng)中，導引頭是用來測量視線角速度的。當有天線罩存在時，導引頭輸出信號由兩部分組成：真實的視線角速度分量和天線罩引起的虛假分量。利用圖1的幾何關系，有：

（1）

（2）

式中，是天線罩瞄準線誤差斜率。

是導引頭測得的視線角速度中的虛假分量，該分量取決于天線罩誤差的斜率A，而且視線角速度、彈體轉(zhuǎn)動角速度也影響著該分量的量值。應指出，由于彈體轉(zhuǎn)動角速度較視線角速度大得多，因此，由天線罩引起的視線角速度虛假分量對導引頭的測量精度、對制導系統(tǒng)的性能有嚴重的影響。

2 天線罩瞄準線誤差斜率常用補償法

天線罩瞄準線誤差斜率常用的補償方法一般可分為機械加工補償和數(shù)字電路補償兩種。

2.1 機械加工補償

機械加工補償一般是通過工藝上的精心設計而制造出具有小A的天線罩，或以機械加工研磨補償、噴涂補償材料等方法以得到變壁厚的天線罩。

現(xiàn)有的文件中有采用局部修磨方法降低瞄準線誤差斜率，就是屬于機械加工補償方法。這種補償方法是把天線罩誤差斜率理論與實測數(shù)據(jù)相結(jié)合，經(jīng)過分析計算，從而確定對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的改進加工。這就是目前以前使用較多的“局部修磨法”，即通過對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的小量修磨，達到調(diào)整和改進天線罩誤差斜率性能的目的。顯然這種方法降低對天線罩本身制造工藝和性能一致性要求，而且該方法直接也十分有效。但是該方法在修磨前需要通過測量計算處天線罩瞄準線誤差斜率的變化規(guī)律，并根據(jù)該規(guī)律設計天線罩變壁厚規(guī)律，這個工作量十分大，且實際實現(xiàn)工藝相對復雜，且效果不是特別立項，過分依賴人為工藝和檢驗要求。

2.2 數(shù)字電路補償

數(shù)字電路補償方法是通過數(shù)字補償電路在導引頭模擬器中引入一個相應的對消分量，來和導引頭信號進行疊加，就基本上可以實現(xiàn)對天線罩瞄準線誤差斜率A的消除，使得最終用于參與控制的輸入信號變?yōu)榻咏硐氲臒o天線罩狀態(tài)的控制信號，從而很好的改善天線罩帶來的瞄準線誤差影響。

數(shù)字電路補償方法的特點是設計靈活、電氣參數(shù)調(diào)整方便，且對天線罩的加工材料和罩璧厚度均無特殊要求。現(xiàn)在有很多的利用現(xiàn)代控制理論的方法進行天線罩瞄準線誤差斜率補償，例如利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差，根據(jù)Kolmogorov定理關于BP網(wǎng)絡在Eucilid空間中映射關系（即信息處理功能）的證明，結(jié)合導引頭天線罩瞄準線誤差產(chǎn)生的原因和特點，實際可以利用一個三層的BP網(wǎng)絡將導引頭天線視角、輻射波極化方向的量化值及輻射波頻率值映射而得到與天線罩瞄準線誤差等價的信號，用以作為補償信號進行天線罩瞄準線誤差斜率的補償。該方法不再對天線罩加工工藝有過高的要求，也無需完整準確地建立各相關部分的數(shù)學模型，反而充分考慮各種復雜因素的介入和多變量間的耦合問題，為實現(xiàn)最大限度地減小該誤差對系統(tǒng)的不良影響提供了條件。但BP算法的學習速度很慢，算法低效，而且BP網(wǎng)絡訓練失敗的可能性很大，而且很難解決實際問題的實例模型和網(wǎng)絡規(guī)模間的矛盾，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的選擇目前也尚無一種統(tǒng)一而完整的理論指導，一般只能由經(jīng)驗選定，總之利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差的方法目前在工程上實現(xiàn)還處在理論階段，實現(xiàn)困難太大，代價太高。

3 基于微機對消裝置的補償方法

天線罩電性能測試采用尋零法，利用目標特性大暗室天線罩測試系統(tǒng)，采用開環(huán)尋零方式的天線罩電性能測試系統(tǒng)，利用掃描架帶動發(fā)射天線測試差波束方向圖，再尋找最小值獲得零位。當天線罩轉(zhuǎn)到某角度時，比較帶罩狀態(tài)下和無罩狀態(tài)下差方向圖零深位置的變化，通過計算分析得到天線罩的瞄準線誤差。根據(jù)測試的瞄準線誤差，按照要求通過計算分析得到天線罩瞄準線誤差斜率。

為了檢驗天線罩瞄準線誤差的一致性，確定補償模型，我們首先對某個天線罩進行多次測量，得出同一個天線罩多次測量，瞄準線誤差的大小會有區(qū)別，但曲線形狀及拐點出現(xiàn)的位置均比較一致。因此，認為用測量曲線作為基準擬合出補償模型是可行的。

接下來需要根據(jù)測量結(jié)果擬合出補償模型，本著工程應用簡單有效的原則，采用分段二階線性擬合的方法得到天線罩補償模型，輸入為俯仰、偏航兩個方向的天線轉(zhuǎn)角，輸出為俯仰、偏航兩個方向的天線罩瞄準線誤差補償值。

天線罩瞄準線誤差統(tǒng)計模型可表示為：

，

式中、分別為俯仰、偏航兩個方向的誤差補償值，將補償值經(jīng)過導引頭模擬器傳遞函數(shù)后與導引頭輸出的制導指令相減，就可以得到補償后的指令，進入制導控制系統(tǒng)進行制導控制。（見圖2）

4 仿真結(jié)果分析

為了研究天線罩對脫靶精度的影響和天線罩補償?shù)男Ч?，以及瞄準線誤差一致性對補償效果的影響，采用將實測誤差值數(shù)字化的方法對數(shù)字仿真中的天線罩瞄準線誤差數(shù)學模型進行修正，具體實現(xiàn)方法：首先選取一個基準值，根據(jù)導引頭天線合成轉(zhuǎn)角求出合成誤差，再將合成誤差分配到俯仰、偏航兩個方向上去。

選取一條15 km×30 km的亞音速高遠彈道進行100次數(shù)字仿真，分為補償和不補償兩種情況，結(jié)果如表1。

可以看出，在完全補償?shù)那闆r下，制導精度可以得到明顯改善。

5 結(jié)語

利用微機對消裝置進行天線罩瞄準線誤差補償?shù)姆椒ǎ浞挚紤]了多通道尋的導彈工作時由于天線罩引進的誤差，在考慮現(xiàn)有的工藝水平和能力的基礎上，提出的最合理經(jīng)濟且可行的方法，適合在工程上推廣使用。該方法對天線罩制造的一致性提出了較高要求，實際使用中需進行嚴格把控。

參考文獻

[1] 宋銀鎖.用局部修磨法降低陶瓷天線罩的瞄準誤差斜率[J].航空兵器，2004（5）.

[2] 李小兵，劉興堂，鄧建軍，等.《補償天線罩瞄準線誤差的方法研究[J].彈箭與制導學報，2002（S1）.

[3] 宋銀鎖.天線罩瞄準誤差測量原理和方案分析[J].航空兵器，1996（5）.endprint

摘 要：分析尋的導彈天線罩瞄準線誤差形成的原因以及所帶來的嚴重影響，在現(xiàn)有補償方法的基礎上，提出了一種基于現(xiàn)有工藝水平的工程上易于實現(xiàn)且性價比較高的一種補償方法。通過基于該方法設計的微機對消裝置補償模型經(jīng)試驗驗證，其有效性和可行性得到了驗證。

關鍵詞：尋的導彈 天線罩 瞄準線誤差補償 微機對消裝置

中圖分類號：TJ765 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0012-02

目前地空導彈多采用雷達制導的尋的方式，而攔截的目標也在逐步變化為高速高機動目標。該類型導彈總是要求導引頭天線能夠接收到電磁波的全部信息，使導引頭天線能夠指向真實目標，為導彈提供真實的目標運動信息；但受天線罩外形和材質(zhì)的影響，其對電磁波的折射和反射作用嚴重影響了導引頭天線的測量精度，使其指向一個虛假的目標方向，造成瞄準線誤差。此誤差隨電磁波透過罩壁入射角的變化率稱為天線罩瞄準線誤差斜率。天線罩瞄準誤差斜率對導彈制導控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的負面影響，當超過一定限度時會引起導彈系統(tǒng)失穩(wěn)而造成脫靶。故探尋各種有效減小或消除天線罩瞄準線誤差或瞄準線誤差斜率的補償方法，一直是尋的導彈研制過程中一個重要的課題。

1 瞄準線誤差的形成及對系統(tǒng)的影響

導引頭帶天線罩工作后，由天線罩壁插入相位差異造成的相位失真，反射、吸收等造成的能量損耗會引起天線方向性圖的畸變，致使帶天線罩后天線主瓣電軸產(chǎn)生偏移，當導引頭通過天線罩測量目標時，使導引頭測量的目標位置看起來好像從原來位置移開了一個角度，這個角度就是天線罩的瞄準線誤差（見圖1）。

為導彈俯仰角；為目標視線角；為視在目標視線角；為天線軸和彈軸間的夾角，即天線轉(zhuǎn)角；為目標視線與彈軸間的夾角，即視角；為天線的跟蹤誤差。

由于罩壁條件不同，對于不同的視角，電軸的偏移是不同的，瞄準線誤差隨視角的變化關系記作，天線罩的瞄準線誤差曲線的斜率稱為天線罩瞄準線誤差斜率，記作A，當A>0時，稱瞄準線誤差斜率為正；當A<0時，稱瞄準線誤差斜率為負。

在尋的制導控制系統(tǒng)中，導引頭是用來測量視線角速度的。當有天線罩存在時，導引頭輸出信號由兩部分組成：真實的視線角速度分量和天線罩引起的虛假分量。利用圖1的幾何關系，有：

（1）

（2）

式中，是天線罩瞄準線誤差斜率。

是導引頭測得的視線角速度中的虛假分量，該分量取決于天線罩誤差的斜率A，而且視線角速度、彈體轉(zhuǎn)動角速度也影響著該分量的量值。應指出，由于彈體轉(zhuǎn)動角速度較視線角速度大得多，因此，由天線罩引起的視線角速度虛假分量對導引頭的測量精度、對制導系統(tǒng)的性能有嚴重的影響。

2 天線罩瞄準線誤差斜率常用補償法

天線罩瞄準線誤差斜率常用的補償方法一般可分為機械加工補償和數(shù)字電路補償兩種。

2.1 機械加工補償

機械加工補償一般是通過工藝上的精心設計而制造出具有小A的天線罩，或以機械加工研磨補償、噴涂補償材料等方法以得到變壁厚的天線罩。

現(xiàn)有的文件中有采用局部修磨方法降低瞄準線誤差斜率，就是屬于機械加工補償方法。這種補償方法是把天線罩誤差斜率理論與實測數(shù)據(jù)相結(jié)合，經(jīng)過分析計算，從而確定對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的改進加工。這就是目前以前使用較多的“局部修磨法”，即通過對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的小量修磨，達到調(diào)整和改進天線罩誤差斜率性能的目的。顯然這種方法降低對天線罩本身制造工藝和性能一致性要求，而且該方法直接也十分有效。但是該方法在修磨前需要通過測量計算處天線罩瞄準線誤差斜率的變化規(guī)律，并根據(jù)該規(guī)律設計天線罩變壁厚規(guī)律，這個工作量十分大，且實際實現(xiàn)工藝相對復雜，且效果不是特別立項，過分依賴人為工藝和檢驗要求。

2.2 數(shù)字電路補償

數(shù)字電路補償方法是通過數(shù)字補償電路在導引頭模擬器中引入一個相應的對消分量，來和導引頭信號進行疊加，就基本上可以實現(xiàn)對天線罩瞄準線誤差斜率A的消除，使得最終用于參與控制的輸入信號變?yōu)榻咏硐氲臒o天線罩狀態(tài)的控制信號，從而很好的改善天線罩帶來的瞄準線誤差影響。

數(shù)字電路補償方法的特點是設計靈活、電氣參數(shù)調(diào)整方便，且對天線罩的加工材料和罩璧厚度均無特殊要求。現(xiàn)在有很多的利用現(xiàn)代控制理論的方法進行天線罩瞄準線誤差斜率補償，例如利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差，根據(jù)Kolmogorov定理關于BP網(wǎng)絡在Eucilid空間中映射關系（即信息處理功能）的證明，結(jié)合導引頭天線罩瞄準線誤差產(chǎn)生的原因和特點，實際可以利用一個三層的BP網(wǎng)絡將導引頭天線視角、輻射波極化方向的量化值及輻射波頻率值映射而得到與天線罩瞄準線誤差等價的信號，用以作為補償信號進行天線罩瞄準線誤差斜率的補償。該方法不再對天線罩加工工藝有過高的要求，也無需完整準確地建立各相關部分的數(shù)學模型，反而充分考慮各種復雜因素的介入和多變量間的耦合問題，為實現(xiàn)最大限度地減小該誤差對系統(tǒng)的不良影響提供了條件。但BP算法的學習速度很慢，算法低效，而且BP網(wǎng)絡訓練失敗的可能性很大，而且很難解決實際問題的實例模型和網(wǎng)絡規(guī)模間的矛盾，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的選擇目前也尚無一種統(tǒng)一而完整的理論指導，一般只能由經(jīng)驗選定，總之利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差的方法目前在工程上實現(xiàn)還處在理論階段，實現(xiàn)困難太大，代價太高。

3 基于微機對消裝置的補償方法

天線罩電性能測試采用尋零法，利用目標特性大暗室天線罩測試系統(tǒng)，采用開環(huán)尋零方式的天線罩電性能測試系統(tǒng)，利用掃描架帶動發(fā)射天線測試差波束方向圖，再尋找最小值獲得零位。當天線罩轉(zhuǎn)到某角度時，比較帶罩狀態(tài)下和無罩狀態(tài)下差方向圖零深位置的變化，通過計算分析得到天線罩的瞄準線誤差。根據(jù)測試的瞄準線誤差，按照要求通過計算分析得到天線罩瞄準線誤差斜率。

為了檢驗天線罩瞄準線誤差的一致性，確定補償模型，我們首先對某個天線罩進行多次測量，得出同一個天線罩多次測量，瞄準線誤差的大小會有區(qū)別，但曲線形狀及拐點出現(xiàn)的位置均比較一致。因此，認為用測量曲線作為基準擬合出補償模型是可行的。

接下來需要根據(jù)測量結(jié)果擬合出補償模型，本著工程應用簡單有效的原則，采用分段二階線性擬合的方法得到天線罩補償模型，輸入為俯仰、偏航兩個方向的天線轉(zhuǎn)角，輸出為俯仰、偏航兩個方向的天線罩瞄準線誤差補償值。

天線罩瞄準線誤差統(tǒng)計模型可表示為：

，

式中、分別為俯仰、偏航兩個方向的誤差補償值，將補償值經(jīng)過導引頭模擬器傳遞函數(shù)后與導引頭輸出的制導指令相減，就可以得到補償后的指令，進入制導控制系統(tǒng)進行制導控制。（見圖2）

4 仿真結(jié)果分析

為了研究天線罩對脫靶精度的影響和天線罩補償?shù)男Ч?，以及瞄準線誤差一致性對補償效果的影響，采用將實測誤差值數(shù)字化的方法對數(shù)字仿真中的天線罩瞄準線誤差數(shù)學模型進行修正，具體實現(xiàn)方法：首先選取一個基準值，根據(jù)導引頭天線合成轉(zhuǎn)角求出合成誤差，再將合成誤差分配到俯仰、偏航兩個方向上去。

選取一條15 km×30 km的亞音速高遠彈道進行100次數(shù)字仿真，分為補償和不補償兩種情況，結(jié)果如表1。

可以看出，在完全補償?shù)那闆r下，制導精度可以得到明顯改善。

5 結(jié)語

利用微機對消裝置進行天線罩瞄準線誤差補償?shù)姆椒?，充分考慮了多通道尋的導彈工作時由于天線罩引進的誤差，在考慮現(xiàn)有的工藝水平和能力的基礎上，提出的最合理經(jīng)濟且可行的方法，適合在工程上推廣使用。該方法對天線罩制造的一致性提出了較高要求，實際使用中需進行嚴格把控。

參考文獻

[1] 宋銀鎖.用局部修磨法降低陶瓷天線罩的瞄準誤差斜率[J].航空兵器，2004（5）.

[2] 李小兵，劉興堂，鄧建軍，等.《補償天線罩瞄準線誤差的方法研究[J].彈箭與制導學報，2002（S1）.

[3] 宋銀鎖.天線罩瞄準誤差測量原理和方案分析[J].航空兵器，1996（5）.endprint

摘 要：分析尋的導彈天線罩瞄準線誤差形成的原因以及所帶來的嚴重影響，在現(xiàn)有補償方法的基礎上，提出了一種基于現(xiàn)有工藝水平的工程上易于實現(xiàn)且性價比較高的一種補償方法。通過基于該方法設計的微機對消裝置補償模型經(jīng)試驗驗證，其有效性和可行性得到了驗證。

關鍵詞：尋的導彈 天線罩 瞄準線誤差補償 微機對消裝置

中圖分類號：TJ765 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（c）-0012-02

目前地空導彈多采用雷達制導的尋的方式，而攔截的目標也在逐步變化為高速高機動目標。該類型導彈總是要求導引頭天線能夠接收到電磁波的全部信息，使導引頭天線能夠指向真實目標，為導彈提供真實的目標運動信息；但受天線罩外形和材質(zhì)的影響，其對電磁波的折射和反射作用嚴重影響了導引頭天線的測量精度，使其指向一個虛假的目標方向，造成瞄準線誤差。此誤差隨電磁波透過罩壁入射角的變化率稱為天線罩瞄準線誤差斜率。天線罩瞄準誤差斜率對導彈制導控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的負面影響，當超過一定限度時會引起導彈系統(tǒng)失穩(wěn)而造成脫靶。故探尋各種有效減小或消除天線罩瞄準線誤差或瞄準線誤差斜率的補償方法，一直是尋的導彈研制過程中一個重要的課題。

1 瞄準線誤差的形成及對系統(tǒng)的影響

導引頭帶天線罩工作后，由天線罩壁插入相位差異造成的相位失真，反射、吸收等造成的能量損耗會引起天線方向性圖的畸變，致使帶天線罩后天線主瓣電軸產(chǎn)生偏移，當導引頭通過天線罩測量目標時，使導引頭測量的目標位置看起來好像從原來位置移開了一個角度，這個角度就是天線罩的瞄準線誤差（見圖1）。

為導彈俯仰角；為目標視線角；為視在目標視線角；為天線軸和彈軸間的夾角，即天線轉(zhuǎn)角；為目標視線與彈軸間的夾角，即視角；為天線的跟蹤誤差。

由于罩壁條件不同，對于不同的視角，電軸的偏移是不同的，瞄準線誤差隨視角的變化關系記作，天線罩的瞄準線誤差曲線的斜率稱為天線罩瞄準線誤差斜率，記作A，當A>0時，稱瞄準線誤差斜率為正；當A<0時，稱瞄準線誤差斜率為負。

在尋的制導控制系統(tǒng)中，導引頭是用來測量視線角速度的。當有天線罩存在時，導引頭輸出信號由兩部分組成：真實的視線角速度分量和天線罩引起的虛假分量。利用圖1的幾何關系，有：

（1）

（2）

式中，是天線罩瞄準線誤差斜率。

是導引頭測得的視線角速度中的虛假分量，該分量取決于天線罩誤差的斜率A，而且視線角速度、彈體轉(zhuǎn)動角速度也影響著該分量的量值。應指出，由于彈體轉(zhuǎn)動角速度較視線角速度大得多，因此，由天線罩引起的視線角速度虛假分量對導引頭的測量精度、對制導系統(tǒng)的性能有嚴重的影響。

2 天線罩瞄準線誤差斜率常用補償法

天線罩瞄準線誤差斜率常用的補償方法一般可分為機械加工補償和數(shù)字電路補償兩種。

2.1 機械加工補償

機械加工補償一般是通過工藝上的精心設計而制造出具有小A的天線罩，或以機械加工研磨補償、噴涂補償材料等方法以得到變壁厚的天線罩。

現(xiàn)有的文件中有采用局部修磨方法降低瞄準線誤差斜率，就是屬于機械加工補償方法。這種補償方法是把天線罩誤差斜率理論與實測數(shù)據(jù)相結(jié)合，經(jīng)過分析計算，從而確定對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的改進加工。這就是目前以前使用較多的“局部修磨法”，即通過對天線罩內(nèi)表面局部區(qū)域的小量修磨，達到調(diào)整和改進天線罩誤差斜率性能的目的。顯然這種方法降低對天線罩本身制造工藝和性能一致性要求，而且該方法直接也十分有效。但是該方法在修磨前需要通過測量計算處天線罩瞄準線誤差斜率的變化規(guī)律，并根據(jù)該規(guī)律設計天線罩變壁厚規(guī)律，這個工作量十分大，且實際實現(xiàn)工藝相對復雜，且效果不是特別立項，過分依賴人為工藝和檢驗要求。

2.2 數(shù)字電路補償

數(shù)字電路補償方法是通過數(shù)字補償電路在導引頭模擬器中引入一個相應的對消分量，來和導引頭信號進行疊加，就基本上可以實現(xiàn)對天線罩瞄準線誤差斜率A的消除，使得最終用于參與控制的輸入信號變?yōu)榻咏硐氲臒o天線罩狀態(tài)的控制信號，從而很好的改善天線罩帶來的瞄準線誤差影響。

數(shù)字電路補償方法的特點是設計靈活、電氣參數(shù)調(diào)整方便，且對天線罩的加工材料和罩璧厚度均無特殊要求。現(xiàn)在有很多的利用現(xiàn)代控制理論的方法進行天線罩瞄準線誤差斜率補償，例如利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差，根據(jù)Kolmogorov定理關于BP網(wǎng)絡在Eucilid空間中映射關系（即信息處理功能）的證明，結(jié)合導引頭天線罩瞄準線誤差產(chǎn)生的原因和特點，實際可以利用一個三層的BP網(wǎng)絡將導引頭天線視角、輻射波極化方向的量化值及輻射波頻率值映射而得到與天線罩瞄準線誤差等價的信號，用以作為補償信號進行天線罩瞄準線誤差斜率的補償。該方法不再對天線罩加工工藝有過高的要求，也無需完整準確地建立各相關部分的數(shù)學模型，反而充分考慮各種復雜因素的介入和多變量間的耦合問題，為實現(xiàn)最大限度地減小該誤差對系統(tǒng)的不良影響提供了條件。但BP算法的學習速度很慢，算法低效，而且BP網(wǎng)絡訓練失敗的可能性很大，而且很難解決實際問題的實例模型和網(wǎng)絡規(guī)模間的矛盾，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的選擇目前也尚無一種統(tǒng)一而完整的理論指導，一般只能由經(jīng)驗選定，總之利用BP網(wǎng)絡補償瞄準線誤差的方法目前在工程上實現(xiàn)還處在理論階段，實現(xiàn)困難太大，代價太高。

3 基于微機對消裝置的補償方法

天線罩電性能測試采用尋零法，利用目標特性大暗室天線罩測試系統(tǒng)，采用開環(huán)尋零方式的天線罩電性能測試系統(tǒng)，利用掃描架帶動發(fā)射天線測試差波束方向圖，再尋找最小值獲得零位。當天線罩轉(zhuǎn)到某角度時，比較帶罩狀態(tài)下和無罩狀態(tài)下差方向圖零深位置的變化，通過計算分析得到天線罩的瞄準線誤差。根據(jù)測試的瞄準線誤差，按照要求通過計算分析得到天線罩瞄準線誤差斜率。

為了檢驗天線罩瞄準線誤差的一致性，確定補償模型，我們首先對某個天線罩進行多次測量，得出同一個天線罩多次測量，瞄準線誤差的大小會有區(qū)別，但曲線形狀及拐點出現(xiàn)的位置均比較一致。因此，認為用測量曲線作為基準擬合出補償模型是可行的。

接下來需要根據(jù)測量結(jié)果擬合出補償模型，本著工程應用簡單有效的原則，采用分段二階線性擬合的方法得到天線罩補償模型，輸入為俯仰、偏航兩個方向的天線轉(zhuǎn)角，輸出為俯仰、偏航兩個方向的天線罩瞄準線誤差補償值。

天線罩瞄準線誤差統(tǒng)計模型可表示為：

，

式中、分別為俯仰、偏航兩個方向的誤差補償值，將補償值經(jīng)過導引頭模擬器傳遞函數(shù)后與導引頭輸出的制導指令相減，就可以得到補償后的指令，進入制導控制系統(tǒng)進行制導控制。（見圖2）

4 仿真結(jié)果分析

為了研究天線罩對脫靶精度的影響和天線罩補償?shù)男Ч?，以及瞄準線誤差一致性對補償效果的影響，采用將實測誤差值數(shù)字化的方法對數(shù)字仿真中的天線罩瞄準線誤差數(shù)學模型進行修正，具體實現(xiàn)方法：首先選取一個基準值，根據(jù)導引頭天線合成轉(zhuǎn)角求出合成誤差，再將合成誤差分配到俯仰、偏航兩個方向上去。

選取一條15 km×30 km的亞音速高遠彈道進行100次數(shù)字仿真，分為補償和不補償兩種情況，結(jié)果如表1。

可以看出，在完全補償?shù)那闆r下，制導精度可以得到明顯改善。

5 結(jié)語

利用微機對消裝置進行天線罩瞄準線誤差補償?shù)姆椒ǎ浞挚紤]了多通道尋的導彈工作時由于天線罩引進的誤差，在考慮現(xiàn)有的工藝水平和能力的基礎上，提出的最合理經(jīng)濟且可行的方法，適合在工程上推廣使用。該方法對天線罩制造的一致性提出了較高要求，實際使用中需進行嚴格把控。

參考文獻

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