一種組合相位差測(cè)向和空間譜測(cè)向的測(cè)向定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于星載、機(jī)載和導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等測(cè)向領(lǐng)域，具體涉及一種將相位差測(cè)向和 空間譜測(cè)向組合使用的測(cè)向定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在星載、機(jī)載和導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等測(cè)向領(lǐng)域，通一般具有兩種方法可用于測(cè)向，相位差 干涉儀測(cè)向和空間譜測(cè)向。
[0003] 相位干涉儀廣泛應(yīng)用于星載、機(jī)載和導(dǎo)彈導(dǎo)引頭等測(cè)向領(lǐng)域，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間輻 射源無(wú)源探測(cè)和定位，這種體制的優(yōu)點(diǎn)是在高信噪比條件下，定位精度較高，定位時(shí)間較 短，它的缺點(diǎn)是在低信噪比條件下，定位精度很差，定位時(shí)間很長(zhǎng)，不能滿(mǎn)足戰(zhàn)場(chǎng)對(duì)重點(diǎn)目 標(biāo)的偵察需要。
[0004] 相對(duì)于相位干涉儀體制，空間譜測(cè)向在低信噪比條件下仍然具有好的測(cè)向定位精 度和較短的定位時(shí)間，對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，尤其是單站星載電子偵察載荷常 常只能接收到目標(biāo)輻射源的旁瓣信號(hào)，所以信噪比較低，更加適合于陣列測(cè)向體制的使用， 但是這種體制的缺點(diǎn)是計(jì)算復(fù)雜度較高，對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用背景來(lái)說(shuō)，對(duì)載荷架構(gòu) 的設(shè)計(jì)提出了很高要求。
[0005]目前兩種不同的測(cè)向定位體制并不兼容，分別在各自平臺(tái)上使用，由于兩種方法 各有優(yōu)缺點(diǎn)，卻不能互補(bǔ)，因此在進(jìn)行測(cè)向定位時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)成本高、功耗稿，也不夠靈活， 不能滿(mǎn)足"快響"等戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用背景下應(yīng)對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境的能力
[0006] 若能夠在同一平臺(tái)上整合兩種測(cè)向方案，則在復(fù)雜的電磁環(huán)境下，利用各自?xún)?yōu)勢(shì)， 實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)向定位。這種復(fù)合測(cè)向定位體制具有非常廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種組合相位差測(cè)向和空間譜測(cè)向的測(cè)向定位系統(tǒng)，能 夠?qū)煞N不兼容的方法組合使用，在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高精度的復(fù)合測(cè)向定位。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：該系統(tǒng)包括N元均勻圓陣、N個(gè)接收通 道、N個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個(gè)信噪比估計(jì)器、N-1個(gè)鑒相器以及一個(gè)空間譜波束合成器和一個(gè) 空間相位干涉儀。
[0009] 該系統(tǒng)針對(duì)N元均勻圓陣接收的射頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)向定位，其中N多5、且N為奇 數(shù)，該N元均勻圓陣兩兩陣元之間連接形成基線(xiàn)，以?xún)蓛芍g相互平行的基線(xiàn)組成平行基 線(xiàn)組，其中一個(gè)平行基線(xiàn)組包括（N-1) /2條基線(xiàn)，選取兩個(gè)平行基線(xiàn)組，獲得N-1條基線(xiàn)，對(duì) 應(yīng)N-1個(gè)陣元對(duì)，每個(gè)陣元對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)鑒相器。
[0010] 對(duì)于第n個(gè)陣元接收到的射頻信號(hào)，由第n個(gè)接收信道進(jìn)行接收，然后進(jìn)入第n個(gè) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入信噪比估計(jì)器。
[0011] 信噪比估計(jì)器中采用如下方法對(duì)于每一個(gè)射頻信號(hào)進(jìn)行信噪比估計(jì)，具體方法如 下：對(duì)于第n個(gè)陣元，其對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征值為an，同時(shí)對(duì)于整個(gè)N元均勻圓陣，其噪聲特征 值具有N-1個(gè)，分別為，…，fVi，則該第n個(gè)陣元對(duì)應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換后的射頻信號(hào)的信 噪比夕
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種組合相位差測(cè)向和空間譜測(cè)向的測(cè)向定位系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括N元 均勻圓陣、N個(gè)接收通道、N個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一個(gè)信噪比估計(jì)器、N-I個(gè)鑒相器以及一個(gè)空間 譜波束合成器和一個(gè)空間相位干涉儀； 該系統(tǒng)針對(duì)所述N元均勻圓陣接收的射頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)向定位，其中N多5、且N為奇 數(shù)，該N元均勻圓陣兩兩陣元之間連接形成基線(xiàn)，以?xún)蓛芍g相互平行的基線(xiàn)組成平行基 線(xiàn)組，其中一個(gè)平行基線(xiàn)組包括（N-I) /2條基線(xiàn)，選取兩個(gè)平行基線(xiàn)組，獲得N-I條基線(xiàn)，對(duì) 應(yīng)N-I個(gè)陣元對(duì)，每個(gè)陣元對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)鑒相器； 對(duì)于第η個(gè)陣元接收到的射頻信號(hào)，由第η個(gè)接收信道進(jìn)行接收，然后進(jìn)入第η個(gè)模數(shù) 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)入所述信噪比估計(jì)器； 所述信噪比估計(jì)器中采用如下方法對(duì)于每一個(gè)射頻信號(hào)進(jìn)行信噪比估計(jì)，具體方法如 下：對(duì)于第η個(gè)陣元，其對(duì)應(yīng)的信號(hào)特征值為α η，同時(shí)對(duì)于整個(gè)N元均勻圓陣，其噪聲特征 值具有N-I個(gè)，分別為βρ β2，…，IV1，則該第η個(gè)陣元對(duì)應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換后的射頻信號(hào)的信 噪比為
；其中An= diag{|3 " β2,…，IBn-J是由N-I 個(gè)噪聲特征值構(gòu)成的對(duì)角陣，tr(ΛΝ)表示矩陣ΛΝ的跡； 由所述信噪比估計(jì)器引出N個(gè)射頻信號(hào)輸出端；每個(gè)射頻信號(hào)輸出端產(chǎn)生分支一和分 支二，射頻信號(hào)輸出端每次連接其中一個(gè)分支，其中分支一連接至所述空間譜波束合成器， 分支二連接至該射頻信號(hào)所在陣元對(duì)對(duì)應(yīng)的鑒相器； 鑒相器的輸出端連接至空間相位干涉儀。
2. -種組合相位差測(cè)向和空間譜測(cè)向的測(cè)向定位系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)射頻信 號(hào)輸出端通過(guò)雙工器連接分支一或者分支二；雙工器由所述信噪比估計(jì)器控制連接至分支 一或者分支二，當(dāng)一個(gè)射頻信號(hào)的信噪比估計(jì)值高于_4dB時(shí)，雙工器連接分支二，否則雙 工器連接分支一。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種組合相位差測(cè)向和空間譜測(cè)向的測(cè)向定位系統(tǒng)，針對(duì)N元均勻圓陣接收的射頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)向定位，其中N≥5、且N為奇數(shù)，選取圓陣中兩個(gè)平行基線(xiàn)組，獲得N-1個(gè)陣元對(duì)，每個(gè)陣元對(duì)對(duì)應(yīng)一個(gè)鑒相器；第n個(gè)陣元接收到的射頻信號(hào)，由第n個(gè)接收信道接收，經(jīng)第n個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)入信噪比估計(jì)器進(jìn)行信噪比估計(jì)；信噪比估計(jì)器引出N個(gè)輸出端；每個(gè)輸出端產(chǎn)生分支一和分支二，輸出端每次連接其中一個(gè)分支，其中分支一連接至空間譜波束合成器，分支二連接至該射頻信號(hào)所在陣元對(duì)對(duì)應(yīng)的鑒相器；鑒相器的輸出端連接至空間相位干涉儀。該系統(tǒng)能夠?qū)煞N不兼容的方法組合使用，在同一個(gè)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)高精度的復(fù)合測(cè)向定位。
【IPC分類(lèi)】G01S3-46, G01S3-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104749555
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510182536
【發(fā)明人】吳日恒, 范帥帥, 徐興安, 張騰
【申請(qǐng)人】中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一三研究所
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年4月16日