专利名称：基于相位跳变修正的虚拟基线测向法的制作方法
技术领域：
本发明属于无线电定位技术领域，具体涉及ー种通过改进测向算法的准确度、修正虚拟短基线法中所存在的相位跳变误差、仅利用一维双基三天线非均匀阵列实现测向的方法。
背景技术：
相位干涉测向因具有精度高、速度快等特点而在与目标测向定位相关的各个领域中得到了广泛的应用。相位干渉仪的测向精度与基线长度成正比，为实现高精度测向定位，就必须选取较长的基线。但相位干涉仪只能在(_m)范围内单值的測量相位差，一旦基线长度超过半波长，即将产生相位模糊问题。因此，既能获得较高的測量精度，又能无模糊地单值测向一直是相位干涉仪的一个主要研究内容。虚拟基线法是目前较为常用的一种解相位模糊技木。基于虚拟基线的概念，利用两个长度不等，但差值小于半个波长的基线，通过相位差相减的方式可得到对应于虚拟长度小于半个波长的短基线的相位差。进ー步利用此短基线所得到的无模糊测向结果可依次求解出各个较长基线的相位模糊值。事实上，在现有虚拟基线法的分析过程中，并没有注意到在构造虚拟短基线，以及在利用虚拟短基线的无模糊测向结果求解较长基线的相位模糊值的过程中所存在的相位跳变问题。现有的虚拟基线法仅是从相位测量误差的角度，利用无模糊测向角给出了基线设计的约束条件，且为了达到高精度测向的要求，必须采用比较多的阵元来辅助解模糊。由于没有注意和解决相位跳变所产生的误差，现有的虚拟短基线法的测向精度是难以提高的，且设计过程较为复杂。
发明内容
针对已有技术所存在的不足，本发明的目的在于给出一种通过改进测向算法的准确度和修正虚拟短基线法中所存在的相位跳变误差，使得仅利用一维双基三天线阵列即能实现较好准确度与较高精确度的测向方法。本发明是通过如下技术方案实现的。首先，在利用径向距离与相位之间的对应关系给出相差定位方程的基础上，通过选择合适的坐标原点位置，应用余弦定理所给出的三角方程，且仅通过简单的数学变形处理即得到了求解目标位置的线性方程组，并通过求解目标位置參数，从数学形式上导出了一维双基三天线相位干涉阵列的准确测向公式。然后，在利用异侧相差相减方式构造工程可实现的虚拟短基线的过程中，发现并详细分析了无相位模糊测向式中所存在的相位模糊值不为零的问题。给出了通过对到达角的正弦值进行判别来实现对相位跳变进行修正的方法，且修正因子即为两基线差值的比例因子。进ー步，采用相同的方式，通过对奇异值进行判別，给出了消除在利用虚拟短基线求解长基线相位模糊值过程中所存有的相位跳变误差的修正公式。分析表明，在对相位跳变误差进行校正之后，仅利用一维双基三天线非均匀阵列及测向准确解，由虚拟基线测向法即可获得较高的测向准确度和精确性。新方法简化了虚拟基线法的设计过程，且能有效改善相位干涉测向系统的性能，其具体包括以下步骤:步骤1、确定基本基线长度由设计给定的测向精度，和工程可实现的相位差测量误差，通过对ー维双基三天线测向阵的准确解:
权利要求
1.种通过改进测向算法的准确度、修正虚拟短基线法中所存在的相位跳变误差、仅利用一维双基三天线非均匀阵列实现测向的方法，该方法具体包括以下步骤: 1)由设计给定的测向精度，和工程可实现的相位差测量误差，通过对ー维双基三天线测向阵的准确解:
2.据权利要求1所述的ー种通过改进测向算法的准确度、修正虚拟短基线法中所存在的相位跳变误差、仅利用一维双基三天线非均匀阵列实现测向的方法，其特征在干: ·1)所给出的测向准确解可为相位干涉仪测量误差的校正分析提供依据； ·2)所给出的相位跳变误差修正方法适用于虚拟基线法的工程设计。
全文摘要
本发明公开了一种通过改进测向算法准确度和校正相位跳变误差，仅利用一维双基三天线非均匀接收阵列实现相位干涉测向的方法。新方法一方面通过对相差定位方程进行简单的数学变形处理导出了一维双基三天线相位干涉阵列的准确测向公式；另一方面，在利用异侧相差相减方式构造工程可实现的虚拟短基线，以及在利用虚拟短基线求解长基线相位模糊值的过程中，发现并详细分析了所存在的相位模糊值不为零的问题，给出了通过对到达角的正弦值进行判别来实现修正的方法。本发明所给出的测向准确解可为相位干涉仪测量误差的校正分析提供理论依据，所给出的相位跳变误差修正方法可使相位干涉仪能仅以有限的基线数量即获得好的测量性能。
文档编号G01S3/12GK103091660SQ201210360850
公开日2013年5月8日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者郁涛 申请人:郁涛