基于线性误差模型的干涉仪系统标校方法

干涉仪系统利用多个天线构成测向基线,通过测量目标相位信息完成入射角度估计,能实现瞬时高精度测向.针对系统误差影响测向性能这一问题,分析了系统误差来源(包括天线安装误差和系统固定相位误差),建立了干涉仪系统误差线性模型,利用线性最小二乘算法对干涉仪系统中的天线相位误差与基线安装误差进行估计.仿真分析验证了该方法的有效性.     

俯仰角对一维干涉仪测向精度的影响

阐述了存在俯仰角时一维干涉仪的测向原理,论述了俯仰角对测向误差的影响,计算了同时存在相位误差和俯仰角条件下的测向误差,介绍了几种减小测向误差的方法,利用Matlab软件仿真分析了测向误差,给出了一种误差校正系统。     

幅相不一致对沃森-瓦特测向的影响及解决方法

针对沃森-瓦特测向处理中幅相不一致对定单向及测向准确度的影响问题,分析了定单向法则失效的原因,提出了针对参考通道输出信号的全相位校正方法.利用该方法获取的最优相位修正量对参考通道输出信号进行移相处理,使测向通道与参考通道输出信号之间的相位关系满足定单向法则的要求,提高了定单向方法的稳健性.通过对测向误差特性的分析,给出了因测向通道间幅相误差导致的测向误差表达式,提出了利用最小二乘法计算误差曲线的拟合参数,从而可实现利用有限区域内的测向误差测量数据对全方位测向误差的估计,提高测向的准确度.通过仿真验证了提出方法的有效性.     

相位干涉测向系统天线布阵形式讨论

本文对相位干涉仪测向的原理进行了较详细的研究,给出了一维、二维和三维相位干涉仪的角度计算基本关系式,分析了测向精度。在分析对不同天线布阵形式特点的基础上以某项目为应用背景讨论了适合于该项目的天线布阵形式。     

天线阵列-天线罩系统的相位不一致性研究

论文基于天线阵列采用长短基线干涉仪方法实现测向的应用背景,研究了天线罩对天线阵列测向性能的影响,进一步完善了天线阵列-天线罩系统电性能测试中的相位不一致性概念,并分析了相位不一致性与测向误差之间的关系.设计了一款满足宽频带透波性能要求的A型夹层结构天线罩,并在微波暗室中进行了实物测试.实测结果表明相位不一致性与由天线罩引起的测向误差之间存在着正相关关系.证明可以运用相位不一致性衡量天线罩对测向结果的影响,进而衡量天线罩设计的优劣,并指导天线罩的设计加工.这一结论可为天线阵列-天线罩系统的设计提供有意义的理论依据.     

可变相位中心天线阵校准技术

某类型可变相位中心天线的相位中心随频率和入射方位变化,而且受到天线阵架设环境的影响。因此需要在理想计算相位中心的基础上,在现场发射测试信号来修正各种误差引起的相位中心变化。提出一种现场校准方法,设计了校准天线的架设方法,推导出由测向基线相位差计算天线单元相位中心与阵中心距离的方程。仿真表明,天线单元相位中心经过校准后,空间谱测向算法的空间分辨力有明显提高。     

双机协同定位误差分析的研究

测向交叉定位技术是协同定位常用方法,针对双机协同测向交叉定位算法及其定位精度进行理论研究和仿真分析。首先给出了交叉定位造成的模糊区的计算方法,并进行仿真;而后重点对测向定位精度进行分析,给出定位算法和误差计算公式,并针对不同载机间距和间距误差、测角误差下的目标GDOP的分布进行了仿真分析。仿真结果表明,定位误差随着间距误差、测角误差的增大而增大,随着双机间距的增大先减小而后增大。     

基于相位干涉仪测向系统的相位误差分析

介绍了单基线相位干涉仪测向的基本原理,分析了相位干涉仪测向系统相位误差产生的原因,从相位干涉仪测向原理出发阐述了方位面基线倾角和俯仰面基线倾角对相位误差的影响,并给出了其与相位误差的对应关系,提出了一种降低相位误差的设想,在实际工程应用上具有一定的指导意义。     

一种基于干涉仪布阵的方位俯仰相关测向方法

干涉仪测向具有测向精度高、工程可实现程度高等优点,广泛应用于电子侦察领域。但由于天线罩、机体环境等安装位置附近物体影响,会对接收天线引入相位误差,可能导致干涉仪测向解模糊错误。针对干涉仪测向存在的解模糊问题,提出了方位俯仰联合相关的解模糊方法,并通过仿真计算,验证了该方法的正确性。     

测向天线阵互耦效应分析

天线阵元间的互耦效应将导致天线阵列的电参数和方向性的改变,从而影响测向系统的性能。针对天线阵列各单元之间的互耦现象,提出了利用矩量法精确分析天线阵列各单元上的电流分布,进一步通过互阻抗网络计算法求出测向天线单元的实际激励电压的幅度和相位,进而得到天线的辐射和接收特性。对实际的均匀直线阵列超分辨测向系统中的互耦效应进行了分析,给出了仿真结果,验证了互耦效应对测向性能的影响。     

干涉仪测向基线组合方式选取依据初探

针对相关干涉仪测向查表算法,以均匀5圆阵为例提出了3种基线组合方式:固定基准法、最长基线法和最短基线法。建立相关干涉仪测向仿真模型,通过仿真分析了3种基线组合方式对测向精度的影响,包括测向精度随频率的变化、测向精度随方位角的变化和测向模糊3个方面。得出最长基线法具有最高测向精度以及最小相位容差,最短基线法具有最低的测向精度和最大的相位容差,固定基准法性能居中且测向误差对方位角更加敏感的结论。从而对基线组合方式的选取提供理论依据。     

天线相位中心暗室标定法远场条件研究

将有限测试距离引入的测相误差公式由一维辐射源拓展到二维口径辐射源.与传统相位方向图误差分析中只考虑单一方向上测相绝对误差的方法不同,提出全新的基于保证有限测试距离处不同方向相位差与远场相位差一致的有限测试距离相位中心测量误差分析方法.利用文献[6]的天线相位中心暗室测量方法,对有限距离引入的误差进行了数值分析,从而得到满足一定精度要求的远场测量条件.以实际天线相位中心标定例子说明了分析方法的正确性.     

基于多基线干涉仪和多波束比幅联合测向天线系统的设计与实现

从干涉仪测向原理出发,结合干涉仪测向公式进行了测向误差分析。根据测向精度要求,提出了三基线设计及最长基线长度要求;根据最短基线解相位模糊要求,提出了八比幅测向精度要求;设计并实现了一种基于多基线干涉仪和多波束比幅联合测向的天线系统。     

基于小孔径天线阵列的单信道测向技术

介绍了基于单信道瓦特森-瓦特测向技术的小口径测向天线设计原理和运用相关匹配提取示向角度值的方法。通过仿真研究了随天线半径波长比、相位不平衡度以及引入噪声变化的示向角误差分布规律。设计了工作频率为30 MHz~600 MHz的五阵元宽带测向天线,经过外场测试验证,在较低信噪比的条件下,基于相关匹配法得到的各测试频点测向精度整体优于传统的反正切三角函数计算法,且均方根误差小于5°时的天线测向带宽从1倍频程扩展到3倍频程。     

存在严重通道误差情况下的SAR-GMTI方法分析

天线方向图不一致和天线相位中心间距误差等通道幅相误差会使传统多通道地面运动目标检测方法的杂波抑制性能下降,从而最终影响地面运动目标的检测性能.分析了空时自适应处理技术和相位中心偏置天线技术2种方法在较大通道误差情况下的性能,并介绍了一种二维自适应的通道误差校正方法.该误差校正方法是一种运算量小且性能较好的误差估计与补偿方法.通过实测数据验证了分析的正确性和方法的有效性.     

相位干涉仪测向系统算法研究

文章针对九通道干涉仪测向系统中测向方法．解相位模糊和通道一致性的校正过程这些主要技术难点．详细给出了一套实用并且实时的处理算法．提出将互相关方法,立体基线法和最小二乘法相结合的整个测向算法流程．并且做了通道校正前后的方向角误差比较,仿真结果证明了本文测向系统算法的可行性和在工程应用中的价值。     

共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法

共形天线的安装和测量以及载体平台表面的变形和振动均会引起阵元位置误差,严重影响 共形天线的测向性能。通过设置４个方位未知的精确校正的辅助阵元,实现了共形天线大尺度三维 的阵元位置误差校正。给出了阵元位置误差条件下共形天线导向矢量的方位依赖的幅相误差等效 表示模型;基于子空间原理得到等效的方位依赖的幅相误差估计,进而得到共形天线阵元的三维位 置误差估计。该方法可以实现共形天线校正信源来波方位和阵元三维位置误差的联合但“去耦”估 计。计算机仿真结果验证了共形天线阵元位置误差校正的辅助阵元法的有效性     

阵元切换时间对单通道阵列测向性能的影响

单通道阵列采用单个通道贯续接入各阵元进行采样,与常规阵列相比,单通道阵列减少了硬件成本以及通道幅相特性不一致问题对估计性能的影响,但现有研究均未考虑单通道阵列的阵元切换时间对系统性能的影响。为填补这一空白,首先参照常规阵列,明确了单通道阵列中窄带信号的带宽限制及其与单通道阵列阵元切换时间的关系;再以单通道阵列MUSIC算法为例,同时考虑信号带宽与单通道阵列阵元切换时间对单通道阵列协方差阵特性的影响,从理论上推导了单通道阵列MUSIC算法关于扩展相对带宽的一阶估计误差。最后对单通道阵列MUSIC算法与单通道阵列空间FFT算法在不同阵元切换时间下进行仿真,对两种算法测向误差与阵元切换时间的关系进行分析,验证了理论推导结果的正确性。      

用于雷电测向的三磁环天线设计和研究

为了克服正交磁环天线结构误差角造成的测向角度(测角)误差较大的问题,该文提出一种结构上改进的三磁环测向天线设计方案。阐述了两两呈60°夹角磁环嵌套结构的三磁环天线的测向原理,建立了三磁环天线测角误差关于结构误差角的仿真模型。仿真分析表明,在相同结构误差角的条件下,相比正交磁环天线,三磁环天线测角误差最大值理论上能够降低50%。低频(f<200 kHz)情况下的对比实验结果表明,相比于正交磁环天线,三磁环天线测角误差最大值降低65%,测角误差总体优化约50%,实验与仿真结果符合较好。