星载精确测向天线阵的研制

此卫星载雷达侦察测向天线是宽带精密测向系统，采用长基线干涉仪精测向天线阵，加上由六个天线构成的多波束天线阵作比幅测向、并彩用六信道最佳估值比幅解干涉仪多值模糊，实现方位面测向；在俯仰面由由一个二元阵和一个波束形成网络切出一条带子的方法实现俯仰面测向。所有天线单元均用加脊喇叭。计算的总的平均圆概率误差为１１．３ｋｍ。     

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。     

一种基于干涉仪体制的机载测向技术研究

详细分析了机载测向系统特点以及干涉仪测向原理,讨论了适合机载环境的测向天线阵阵元个数、阵列孔径与无模糊测向以及测向精度的关系。针对机载测向天线易受金属机体二次反射影响和安装空间受限等特点,给出了一种适合机载安装条件的9阵元椭圆型测向天线阵的设计并进行了性能分析和仿真验证。仿真结果表明,选用该测向天线阵,系统具有较强的抑制相位畸变能力和较好的测向精度。     

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。     

一种改进的干涉仪测向基线设计方法

在原有干涉仪测向基线逐级解模糊规则的基础上,在工作频率、无模糊视角范围及相位差误差等条件下,为达到利用较少的天线阵元数解最长基线模糊的目的,提出了一种改进的干涉仪测向基线配置方法,并结合设计实例与已有基线配置方法进行比较,验证了本文的基线配置方法能达到更高的测向精度。     

旋转基线相位干涉仪测向精度提高方法

旋转基线相位干涉仪测向法利用阵元间相位差最大值与最小值进行来波角度估计,存在噪声干扰时会产生较大测向误差。针对这一问题,采用三参数最小二乘法对解模糊后的相位差曲线进行幅度、初相和偏移量的估计,进而对相位差曲线进行拟合处理。该方法提高了旋转基线相位干涉仪测向的精度,仿真结果证明了该方法的有效性。     

干涉仪测向天线孔径对GSM频段测向精度影响初探

针对相关干涉仪测向查表算法,以三种不同孔径的5单元均匀圆阵为例,通过理论和仿真分析在GSM频段内,信号频率变化和来波方向的变化对测向精度的影响情况。得出天线阵孔径越大,测向精度越高,但测向模糊也随之增加的结论。为GSM频段测向系统的工程应用提供理论依据。     

干涉仪基线组合对测向精度的影响

针对干涉仪测向算法,以三种不同基线组合为例,通过理论和仿真分析,说明信号频率、来波方位、相位模糊对测向精度的具体情况。得出长基线数量越多测向模糊越严重,但测向精度越高的结论。为干涉仪测向系统的工程应用提供理论依据。     

Ku频段的一种高精度测向模型

Ku频段信号测向时通常使用比幅测向法,认定测向范围内接收到的信号幅度值最大的方向为信号来波方向,但该方法测向精度较低。针对比幅测向法的不足,提出了一种比幅测向法与相关干涉仪测向法相结合的测向模型,利用比幅测向法来解模糊,而相关干涉仪测向法用来保证较高的测向精度。详细阐述了新方法的实现步骤,介绍了测向天线阵列的设计。试验结果表明,该方法测向精度高,处理速度快,适于硬件实现。     

干涉仪测向原理

干涉仪测向的实质,是利用无线电波在测向基线上形成的相位差来确定来波方向.一般情况下,测向机只需得到来波的方位角就够了.特殊情况下,要求测向机具有对来波的方位角和仰角同时进行测向的能力,如对空中目标、对短波天波信号测向.     

基于相关比幅测向的圆阵干涉仪解模糊算法

针对比幅测向精度较低而干涉仪测向相位易模糊这一问题,提出了一种基于多波束比幅测向的圆阵相关干涉仪解模糊改进算法,实现对小型无人机方位的快速估计。首先,根据目标无人机的图传信号特征值建立离线数据库,利用改进的多波束相关比幅法对无人机来波方向进行粗略测量,通过二次插值法对“栅栏效应”造成的估计偏差进行一定修正;然后,将修正后的角度测量值对干涉仪实测相位差进行解模糊;最后,利用无模糊的相位差通过相关运算实现来波方向的精确估计。该算法将相关运算运用在比幅测向中,有效提高了干涉仪解模糊概率。与传统的比幅测向法和干涉仪测向法相比,该算法只需3组天线就能完成测向功能,其测向精度提高至2°以内,并且该算法对天线一致性要求低,实时性高,可实际应用于圆形阵列测向体制,实现对无人机的快速测向。     

高精度的来波方位估计

给出了干涉仪测向的基本原理和数学模型,对干涉仪测向的精度进行了一般性讨论。指出提高测向精度的有效途径是增加基线长度。主要研究长短基线组合方式、测向算法及系统性能分析,重点在于克服测向系统的测向模糊性和提高测向精度。给出了理论上的高精度干涉仪测向算法如何在实际工程中的应用及系统的实现方法以及部分实验数据。     

测向精度试验中测向距离的选择方法

分析测向距离选择应考虑的因素,从测向的原理及测向误差引起的机理入手,通过对测向天线阵接收信号来波的非平面性所引起的测向误差理论分析和计算,给出了典型条件下的测向距离和测向误差的图表和关系曲线。以此为基础,提出了测向距离选择的原则与方法。为测向精度试验中测向距离的选择提供了科学的依据。     

测向精度试验中测向距离的选择方法

分析测向距离选择应考虑的因素,从测向的原理及测向误差引起的机理入手,通过对测向天线阵接收信号来波的非平面性所引起的测向误差理论分析和计算,给出了典条件下的测向距离和测向误差的图表和关系曲线。以此为基础,提出了测向距离选择的原则与方法,为测向精度试验中测向距离的选择提供了科学的依据。     

一种具有稳健匹配性能的九阵元干涉仪基线配置

首先推导了形式简洁的由直射信号和多任信号相干干涉而引起的波前曲扭的一组公式,并介绍了长基线干涉仪的优点。然后给出了干涉仪基线的配三原则,及一种较好地符合该原则的九阵元基线配置形式。该配置形式便用几个陈元就构成了五种不同长度的基线,而且相邻两好基线的长度比均为2：1左右,使该天线阵具有很高的匹配概率。该天线障的最长与最短基线的长度比为16,具有较强的抗多径测向能力。最后给出了该天线阵抗多径测向能力的计算机模拟和实际测试结果,结果表明该基线配置具有较强的抗多径测向能力。     

影响干涉仪测向接收机测向精度的因素分析

在干涉仪测向接收机中,相位测量误差是影响测向精度的关键因素。立足多通道干涉仪测向接收机,分析了通道一致性、基线倾角、解模糊算法等影响干涉仪接收机测向精度的几个因素,针对不同因素提出了改善性的方法,在实际工程应用上具有一定的指导意义。     

机载非正交二维干涉仪阵测向研究

机载综合电子战系统通常利用方位和俯仰正交的天线阵确定空间辐射源目标的方位和俯仰角.实际上由于安装的位置限制和误差的原因,方位和俯仰天线不可能完全垂直,无法采用常用的测向模型进行解算.若采用矢量法构建测向模型,没有解析解.针对非正交布阵的干涉仪测向系统,采用双圆锥交线法推导了一种解析二维测向计算公式,对其误差进行仿真分析,同时分析了角度测量范围,数值仿真结果证明了该方法的有效性.     

飞机飞行姿态对比幅测向精度的影响

为了提高比幅测向设备的测向精度,提出了一种改进的比幅测向系统,分析了六天线比幅测向系统的基本工作原理,研究并通过仿真实验证明了飞机在横滚或俯仰两种状态下会带来较大的测向误差。结果表明,改进的比幅测向系统能够消除测向误差,提高测向精度。     

改进的干涉仪测向方法研究

提出了一种基于长短基线匹配的干涉仪测向方法。该方法根据中国剩余定理,借鉴了长短基线干涉仪测向原理,利用短基线相位差测量解决相位模糊的问题,长基线相位差测量提高测向的精度。对长短基线的匹配选取、测向能力以及抗噪声性能进行了理论分析和仿真。试验结果表明,新方法与其他方法相比,适应能力强、运算量小、精度高,在低信噪比下仍具有良好的估计精度,适于硬件实现。     

基于数字干涉仪的机载ESM系统实现方法及测向误差分析

提出了基于数字干涉仪测向技术的高精度机载电子侦察（ESM）系统,叙述了工程实现方法及关键技术,分析了影响机载雷达侦察系统测向性能的主要因素,并对测向误差进行了分析和通过综合数据处理方法对测向试验结果进行修正,提高了系统的测向精度。