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。     

无线电测向设备测向误差与数据处理方法研究

通过对某型测向设备的测向精度试验获取的试验数据的分析处理发现，现行的标准和规范中采用的测向误差计算方法没有能够正确区分出设备的能力和试验环境的影响。不能完全客观公正地评价测向设备的真实性能。为了获得合理的测向结果，建议严格按照ITU的有关标准选择测向场地。并选择合适的误差计算方法。     

莱斯因子估计在测向误差分析中的应用

在实际应用中,影响测向精度的重要因素是由于多径效应引起的测向误差。在能够接收到直射波时的莱斯信道条件下,表征其中多径信号影响程度的一个重要参数是莱斯因子。探讨了不同莱斯因子时测向系统接收信号的相位和测向精度受到的影响,给出了不同莱斯因子条件下测向精度的CRAMER-RAO界,总结了计算莱斯因子的可行方法。通过估计莱斯因子,可以对测向结果的可信度进行估计。     

结构变形对测向天线精度的影响

主要研究了结构变形对测向精度的影响。通过测向天线采用五阵元体制算出了间距误差对相位的影响,分析了测向天线的测向算法。通过自重和风负荷的受力计算,给出了天线变形计算。通过计算有间距误差和无误差时的相位,得出了在受力变形时与理论相位差之间的误差。对于天线受力变形所引起的测向误差也给出了结果。为今后对测向天线进行机电综合分析提供了一种方法。     

近场试验条件对二维干涉仪测向系统的影响

基于干涉仪测向原理,分析了干涉仪测向系统近场试验验证时产生较大误差的2种原因,仿真给出了2种条件下二维干涉仪的测向结果受辐射源距离以及转台旋转角度的影响,推导出天线位置偏心时的测向误差校正公式,提出用仿真结果对试验中由于球面传播产生的测角误差进行补偿的方法.     

多测向站测向定位的递推模型与算法

讨论了测向定位中的若干问题,包括双站交会定位及其定位误差分析和多站交会定位,首次尝试将最小二乘方法和递推最小二乘方法用于多站测向定位的算法,建立多站交会定位的误差模型,充分运用了多个测向站的测向数据,大大提高测向定位的精度。递推运算省去了大量的矩阵运算和求导运算,简化了工作量。理论分析和实际运算表明,多测向站测向定位的递推模型与算法对于提高测向定位的精度和简化运算量有很大的作用,有相当的实用性。     

多径效应引起的测向误差分析

针对某设备在测向试验中出现的正弦型测向误差分布的现象，文章对存在多径场入射情况时旋转测向体制中交叉波束测向误差进行了分析，得到了其误差表达式，证明正弦型测向误差分布是一种典型的多径效应结果，最后讨论了减少正弦型测向误差分布的方法。     

基于神经网络的干涉仪测向方法

针对干涉仪测向系统中采用传统算法难以克服系统误差的问题,提出了一种基于神经网络的干涉仪测向方法。通过对干涉仪测向系统进行建模,分析了测向误差来源和解相位模糊算法,建立了基于相位干涉仪测向系统的BP神经网络模型,并采用了Levenberg-Marquardt算法对BP神经网络进行改进。以微波暗室的试验数据为训练数据,利用Matlab工具箱对神经网络进行了验证性的仿真试验。仿真结果表明:与传统的测向算法相比,该算法能克服系统误差,进一步提高干涉仪测向精度,改进后的神经网络的收敛速度得到大大提高。     

基于均匀圆阵的短波测向性能分析

针对非均匀地面参数引起的短波测向误差问题,导出了含有地面参数的测向阵列流形模型,给出了水平极化和垂直极化两种圆形阵列流形的具体表达式,并利用多重信号分类(multiple signal classification, MUSIC)方法对地面参数不均匀性导致的两种阵列测向误差进行了仿真. 仿真结果表明：对沿着地面参数不均匀区分界方向的来波信号,方位角测向明显存在较大的测向误差;在低电导率的非均匀地面,地面相对介电常数的变化对方位角测向误差有着显著影响,可达到2°~ 3°;非均匀地面参数对垂直极化阵列测向误差要比水平极化阵列高出1°~ 2°. 因此在短波固定测向站建设时,尽可能选址高电导率区域,并铺设地网改善天线场地的均匀性,来消除非均匀地面参数变化引起的测向误差.     

暗室墙面反射对雷达告警系统测向的影响

微波暗室为电磁波的定性分析或定量测试提供一个近似无反射的环境,当微波暗室内存在的反射不能忽略时,暗室墙面反射引起的多路径传输就会影响对测试结果的评定。在阐述比幅单脉冲测向原理的基础上,研究了由于暗室静区反射电平对雷达告警系统测向精确度的影响,建立了暗室静区反射电平与雷达告警接收机测向误差的关系模型,并且结合四元阵、八元阵、十六元阵说明了静区反射电平、来波方向与测向误差范围的关系。     

基于GPS的红外成像测向交叉定位方法

开展基于GPS的红外成像测向交叉定位研究,引入GPS技术进行测站定位、确定目标测向基准,以地理投影坐标系为定位坐标系,建立双站交叉定位、测站定位、目标测向数学模型;分析定位误差与布站情况、GPS定位精度、测角精度的关系;提出基于SolidWorks的仿真试验方法,验证了本文双站交叉定位数学模型的正确性;设计两组外场验证试验,全面验证了本文定位方法的有效性。试验表明,本文方法对近1km远处目标的定位误差<0.5m,不要求测站相互可见,且便于描述目标偏离测站、其他任意GPS已知点的地理方位角,具有重要应用价值。     

无源定位误差试验的仿真分析

机载电子战武器试验是靶场试验的一个重点发展方向,而无源定位能力是电子战装备的一个重要指标。以多点测向定位来建立机载无源定位试验的数学模型,对定位误差进行了仿真分析,找出了定位误差与距离、测向点个数、初始角及测向精度的关系,针对仿真结果提出了在靶场进行机载无源定位试验的一些措施。     

移动单站测向数据量对定位精度的影响

移动测向系统对固定目标定位的过程中,在不改变测向精度的基础上,一般认为增加有效的测向数据量是提高目标交会定位精度的有效措施之一,但目前没有相应的模型。据此重点分析了移动单站有效测向数据量对定位精度的影响,给出了相关算法和定位误差模型,并进行了仿真。结果表明,不同位置的测向数据对提高定位精度有不同程度的贡献,当两次测向的位置相对于目标的夹角越接近90°,这种贡献就越大,因此在实际工作中要尽量满足或贴近这一条件。该问题的研究对移动单站合理安排工作计划和提高定位精度具有一定的理论指导意义和工程应用价值。     

多通道数字式干涉仪测向接收机相位校准系统设计

在多通道数字式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。分析了影响数字干涉仪测向接收机相位测量精度的因素,提出了针对数字干涉仪测向接收机多通道相位进行校正的方法,并设计实现了自动相位校准系统,解决了各通道之间相位一致性问题,保证了测向精度。     

基于频谱特征分析的多谐波时间调制阵列测向方法

针对基于谐波特征分析的时间调制阵列(time-modulated array, TMA)测向技术中信息利用率低的问题,提出了一种基于信号频谱特征分析的多谐波TMA测向方法.通过分析接收信号的频谱特征,构建了基于信号频谱特征多谐波测向模型,推导了基于频谱特征的来波方向最优线性无偏估计(best linear unbiased estimation, BLUE)表达式,从而提高了测向精度及稳定性.以BPSK信号为例,通过仿真实验验证了所提算法的有效性,同时搭建了工作于S频段的二单元TMA测向系统证实了所提方法的可行性.     

内场干涉仪测向误差分析及相位误差校正方法

根据干涉仪测向的基本原理,分析了干涉仪测向误差产生原因,提出了近场试验条件下的相位误差校正方法,可消除试验条件对测向误差的影响,提高试验结果可信度。仿真结果说明,本文提出的内场干涉仪测向误差校正方法可显著减少内场测试的影响。     

类天线辐射体对航空无线电测向精度影响分析

针对军用机场周边复杂多变的电磁环境,采用电磁波理论和信号传输经典算法分析了类天线辐射体二次辐射所产生的同相和异相辐射合成场型,重点研究同相和异相辐射合成场对航空无线电测向精度的影响估计与建模,并对影响结果进行了仿真验证。该研究对于航空无线电测向设备周边环境建设、测向误差分析与评估以及测向设备战术性能预测具有一定的指导意义。     

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。     

一种双天线辅助的两段连续式对准以及误差分析

针对低精度微惯性测量单元/全球导航卫星系统 (IMU/GNSS)松组合导航系统中初始方位难以精确得到和行进间航向容易发散的问题,该文设计了一种双天线辅助的两段连续式对准方法。首先分析了初始方位误差对航向精度的影响;其次,由于GNSS测向系统精度高、无姿态漂移误差的特点,基于双天线基线矢量推导了一种最小二乘算法的测姿模型,进行初始对准;最后针对行进间对准,研究扩展了基于航向差值的1维量测以抑制航向发散。设计试验探讨了双天线基线矢量对初始对准与行进间航向精度的影响,改进方法可以使得初始方位误差优于0.7°,行进间航向能够更准确地被跟踪。针对目标的初始对准与行进间对准,双天线可提供辅助信息,其效果优于单天线IMU/GNSS的组合,且方法计算量适中。