[发明专利]一种基于相位差分判别的无模糊测向方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线电定位技术领域，具体涉及一种采用十字形正交阵列，仅基于相差检测，但无需求解相位模糊的方位测量方法。

背景技术

相位干涉仪是一种具有较高测量精度的测向方法，并得到了广泛的应用。但相位干涉仪所用的鉴相设备通常以2π为模，只能测量2π范围内的相位值，当天线之间的相对相位超过2π后，将会导致多值模糊。因此，现有的基于相差测量的相位干涉测向技术通常必须采用多基线的天线阵列，并利用余数定理、逐次解模糊等各类方法来求解相位模糊。

受制于解相位模糊，现有的相位干涉测向的设计过程是较为繁杂的，且实际的基线设计总长度一般情况下不超过几十个波长。

发明内容

针对现有相位干涉测向方式中所存在的需要解相位模糊等问题，本发明的目的是基于多通道相差检测技术，通过使用正交天线阵列，在对原有的既与速度或时差相关、又与整周数差值相关的相差变化率计算式进行了去时差、判别校正、归一化和余弦等值等函数变换之后，给出了一个仅与相位实际测量值的差分相关的正交测向公式。

相位差变化率可用于无源定位，但现有已公开的资料并没有提到相差变化率能用于测向，本发明不仅能为无模糊测向提供新的发展思路，而且还能为基于相差变化率的无源定位提供新的技术方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

首先，将由多通道相移检测所获得的相差变化率和对应于基线长度的时差值相乘，得到一个与时间变量无关、可表征整周数和相差的差分特性的新函数。

其次，根据整周数差分项和相差差分项之和必定抵消整数部分的数值变化规律，可仅通过对实测相差差分值的跳变判别，得到一个与整周数差分项无关的校正函数。

然后，利用假设已知的测向最大值对判校函数做归一化处理，并进行简单的开平方处理，由此得到一个与余弦函数基本等值的函数。

最后，把经过去时差、判别校正和归一化处理的等值测向函数拓展到正交十字天线阵，利用正交比值的测量方式将未知的测向最大值予以消除，即实现了仅基于相差测量的正交无模糊实时测向。

具体包括以下步骤：

步骤1、使用由两个一维双基线阵所构成一个正交天线阵；

步骤2、对横轴和纵轴的一维双基线阵列，各采用三通道接收设备获取相差数据；

步骤3、对相差数据进行如下判别：

(1)当相差差分项的绝对值：|Δφ_ij-Δφ_jk|<π时，直接取相差差分项的数值为：

φ‾d=(Δφij-Δφjk)]]>

(2)当相差差分项为：(Δφ_ij-Δφ_jk)>2π时，取相差差分项的数值为：

φ‾d=(Δφij-Δφjk)-2π]]>

(3)当相差差分项为：π<|Δφ_ij-Δφ_jk|<2π时，取相差差分项的数值为：