一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法
【专利摘要】本发明公开的一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，首先使用流场分布文件，输入导航信号的频率，方向，功率；采用MUSIC算法和解相关算法计算得到干扰信号。本发明基于解相干处理技术的MUSIC算法进行波达方向估计，适合于卫星导航系统中判定多径效应的影响大小的应用。并能估计出多径大小和来向，为去除多径影响提供支持。
【专利说明】一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星导航【技术领域】，具体涉及一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法。
【背景技术】
[0002]飞行器重返大气层至落地的过程称为再入过程。再入过程中，高超声速飞行器与大气相互作用，在飞行器前形成弓形脱体激波，激波后气体温度急剧升高呈现“高温效应”，空气分子发生离解、电离反应；同时，飞行器表面的防热烧蚀材料在高温、高热流作用下烧蚀，将烧蚀产物释放到飞行器周围流场中，形成了成分多样的复杂的再入绕流流场。再入绕流流场是一团电离气体，当气体的电离度达到一定程度时，电离气体表现出等离子体所具有的集体行为而成为等离子体，此时再入绕流流场亦称为等离子体包覆流场、再入等离子体或等离子体鞘套。再入等离子体的形成，使得电磁波传播的功率衰减，且使电磁波产生反射、折射及散射。
[0003]信号穿过等离子体鞘后在飞行器表面和等离子体鞘之间产生多次反射，从而引起多径效应。这里的多径效应是指GPS接收机除直接接收到卫星信号外，尚可能接收到经等离子体鞘发射后，经过不同的传播路径到达天线信号。从而形成的定位误差，多径效应会降低接收机的定位精度，并使处理时间加长，在WAAS (Wide Area Augmentation System)和DGPS (Difference Global Positioning System)系统中，多径效应误差将导致误差传递，严重降低系统中用户的定位精度。
[0004]在现有的等离子鞘模型中还没有可以分析多径效应的方法，如果能有效的估计出等离子体鞘产生的多径效应，将为消除多径的影响起到重要的作用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，解决了现有等离子鞘模型不能分析多径效应的问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是，一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，具体按照以下步骤实施:
[0007]步骤1:首先使用流场分布文件，输入导航信号的频率，方向，功率；
[0008]步骤2:采用MUSIC算法和解相关算法计算得到干扰信号。
[0009]本发明的特点还在于，
[0010]其中的步骤2具体按照以下步骤实施:
[0011]输入需要预测的等离子体分布文件，使用FDTD数值仿真方法，将等离子体按输入文件分布在一定范围内，按照设定的导航测控信号的频率、方向、功率，为馈入的信号，在模拟的飞行器表面设置M个观测点，观测点之间的位置小于半个波长，通过FDTD数值计算出每个观测点，接收到的信号XP，P是采样点的个数；
[0012]把M元观测点分成若干个子阵，每个子阵的阵元数为m，信源个数为K，子阵数目p，则有 M = p+m-1 ；
[0013]取第一个子阵为参考阵，则第i个子阵接收数据为:
[0014]
【权利要求】
1.一种飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施: 步骤1:首先使用流场分布文件，输入导航信号的频率，方向，功率； 步骤2:采用MUSIC算法和解相关算法计算得到干扰信号。
2.根据权利要求1所述的飞行器表面由等离子鞘产生的多径干扰分析方法，其特征在于，所述的步骤2具体按照以下步骤实施: 输入需要预测的等离子体分布文件，使用FDTD数值仿真方法，将等离子体按输入文件分布在一定范围内，按照设定的导航测控信号的频率、方向、功率，为馈入的信号，在模拟的飞行器表面设置M个观测点，观测点之间的位置小于半个波长，通过FDTD数值计算出每个观测点，接收到的信号Xp，P是采样点的个数； 把M元观测点分成若干个子阵，每个子阵的阵元数为m，信源个数为K，子阵数目p，则有M = ρ+m-l ； 取第一个子阵为参考阵，则第i个子阵接收数据为:
【文档编号】G06F17/50GK103593509SQ201310506663
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2013年10月24日
【发明者】刘江凡, 杜永兴, 席晓莉 申请人:西安理工大学