專利名稱：基于相位跳變修正的虛擬基線測向法的制作方法
技術領域：
本發明屬于無線電定位技術領域，具體涉及ー種通過改進測向算法的準確度、修正虛擬短基線法中所存在的相位跳變誤差、僅利用一維雙基三天線非均勻陣列實現測向的方法。
背景技術：
相位干涉測向因具有精度高、速度快等特點而在與目標測向定位相關的各個領域中得到了廣泛的應用。相位干渉儀的測向精度與基線長度成正比，為實現高精度測向定位，就必須選取較長的基線。但相位干涉儀只能在(_m)范圍內單值的測量相位差，一旦基線長度超過半波長，即將產生相位模糊問題。因此，既能獲得較高的測量精度，又能無模糊地單值測向一直是相位干涉儀的一個主要研究內容。虛擬基線法是目前較為常用的一種解相位模糊技木。基于虛擬基線的概念，利用兩個長度不等，但差值小于半個波長的基線，通過相位差相減的方式可得到對應于虛擬長度小于半個波長的短基線的相位差。進ー步利用此短基線所得到的無模糊測向結果可依次求解出各個較長基線的相位模糊值。事實上，在現有虛擬基線法的分析過程中，并沒有注意到在構造虛擬短基線，以及在利用虛擬短基線的無模糊測向結果求解較長基線的相位模糊值的過程中所存在的相位跳變問題。現有的虛擬基線法僅是從相位測量誤差的角度，利用無模糊測向角給出了基線設計的約束條件，且為了達到高精度測向的要求，必須采用比較多的陣元來輔助解模糊。由于沒有注意和解決相位跳變所產生的誤差，現有的虛擬短基線法的測向精度是難以提高的，且設計過程較為復雜。
發明內容
針對已有技術所存在的不足，本發明的目的在于給出一種通過改進測向算法的準確度和修正虛擬短基線法中所存在的相位跳變誤差，使得僅利用一維雙基三天線陣列即能實現較好準確度與較高精確度的測向方法。本發明是通過如下技術方案實現的。首先，在利用徑向距離與相位之間的對應關系給出相差定位方程的基礎上，通過選擇合適的坐標原點位置，應用余弦定理所給出的三角方程，且僅通過簡單的數學變形處理即得到了求解目標位置的線性方程組，并通過求解目標位置參數，從數學形式上導出了一維雙基三天線相位干涉陣列的準確測向公式。然后，在利用異側相差相減方式構造工程可實現的虛擬短基線的過程中，發現并詳細分析了無相位模糊測向式中所存在的相位模糊值不為零的問題。給出了通過對到達角的正弦值進行判別來實現對相位跳變進行修正的方法，且修正因子即為兩基線差值的比例因子。進ー步，采用相同的方式，通過對奇異值進行判別，給出了消除在利用虛擬短基線求解長基線相位模糊值過程中所存有的相位跳變誤差的修正公式。分析表明，在對相位跳變誤差進行校正之后，僅利用一維雙基三天線非均勻陣列及測向準確解，由虛擬基線測向法即可獲得較高的測向準確度和精確性。新方法簡化了虛擬基線法的設計過程，且能有效改善相位干涉測向系統的性能，其具體包括以下步驟:步驟1、確定基本基線長度由設計給定的測向精度，和工程可實現的相位差測量誤差，通過對ー維雙基三天線測向陣的準確解:
權利要求
1.種通過改進測向算法的準確度、修正虛擬短基線法中所存在的相位跳變誤差、僅利用一維雙基三天線非均勻陣列實現測向的方法，該方法具體包括以下步驟: 1)由設計給定的測向精度，和工程可實現的相位差測量誤差，通過對ー維雙基三天線測向陣的準確解:
2.據權利要求1所述的ー種通過改進測向算法的準確度、修正虛擬短基線法中所存在的相位跳變誤差、僅利用一維雙基三天線非均勻陣列實現測向的方法，其特征在干: ·1)所給出的測向準確解可為相位干涉儀測量誤差的校正分析提供依據； ·2)所給出的相位跳變誤差修正方法適用于虛擬基線法的工程設計。
全文摘要
本發明公開了一種通過改進測向算法準確度和校正相位跳變誤差，僅利用一維雙基三天線非均勻接收陣列實現相位干涉測向的方法。新方法一方面通過對相差定位方程進行簡單的數學變形處理導出了一維雙基三天線相位干涉陣列的準確測向公式；另一方面，在利用異側相差相減方式構造工程可實現的虛擬短基線，以及在利用虛擬短基線求解長基線相位模糊值的過程中，發現并詳細分析了所存在的相位模糊值不為零的問題，給出了通過對到達角的正弦值進行判別來實現修正的方法。本發明所給出的測向準確解可為相位干涉儀測量誤差的校正分析提供理論依據，所給出的相位跳變誤差修正方法可使相位干涉儀能僅以有限的基線數量即獲得好的測量性能。
文檔編號G01S3/12GK103091660SQ201210360850
公開日2013年5月8日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者郁濤 申請人:郁濤