[发明专利]无线电干扰源定位方法与系统

权利要求书

1.一种无线干扰源定位系统，包括天线阵列、放大器、接收机、ADS-B接收机、数据处理 装置；

天线阵列，用于接收飞机对干扰源的散射信号；

放大器，用于放大散射信号；

接收机，用于记录放大后散射信号的频谱及其对应的时间，将放大后散射信号的频谱 及其对应的时间输出至数据处理装置；

ADS-B接收机，用于接收飞机的ADS-B广播报文，将接收的报文传输至数据处理装置；

数据处理装置，用于对接收机输出的频谱及时间数据、ADS-B接收机输出的飞机的ADS- B广播报文进行数字处理，计算干扰源的方位角和干扰源信号的多普勒频移，并根据所述多 普勒频移及飞机的飞行状态参数计算发射源的位置曲线。

2.根据权利要求1所述的一种无线干扰源定位系统，所述的天线阵列采用高增益方向 天线，增益大于11dBi。

3.根据权利要求1所述的一种无线干扰源定位系统，所述的放大器采用低噪声放大器。

4.一种无线电干扰源定位方法，其包括如下步骤：

a.采用天线阵列接收飞机对干扰源的散射信号，记录散射信号的频谱及对应的时间；

根据飞机散射截面积选择地面监测点、天线阵列的水平方向角度及仰角，采用天线阵 列接收飞机对干扰源的散射信号，记录散射信号的频谱及对应的时间；

b.使用ADS-B接收机接收飞机的数据链广播，解码后获得飞机的飞行状态参数；

飞行状态包括飞行高度、速度和位置；

c.根据所述的频谱及时间信息，计算干扰源的方位角，并获取多普勒频移；

d.根据多普勒频移及飞机的飞行状态参数，计算干扰源的位置曲线,结合干扰源的方 位信息，实现对所述干扰源的定位。

5.根据权利要求4所述的一种无线电干扰源定位方法，所述的步骤d中：

建立坐标系，将监测站所在地设为原点，即监测站(0，0)，xy平面为地面；假设飞机匀速 直线飞行，航线平行于x轴，飞行高度为h，航线在地面投影与监测站的偏离量为y_p，第i时刻 飞机的坐标为(x_i，y_p)，干扰源坐标为(x_g，y_g)；设角度α_i为第i时刻飞机和干扰源连线与飞行 方向的夹角，β_i为第i时刻飞机和监测站连线与飞行方向的夹角；

①第j时刻干扰信号到达飞机时的多普勒频移为：

Δfgj=vc·cosαi·fg=vc·xg-xj(xj-xg)2+(yg-yp)2+h2·fg---(3)]]>

其中，f_g为干扰信号的频率，(x_g，y_g)为干扰源坐标，(x_j,y_p)为第j时刻飞机的坐标，v为 飞行速度，c为电磁波传播速度；

②第j时刻t_j到达飞机的干扰信号再散射到地面时，造成的多普勒频移为：

略去上式中方括号内带有(v/c)²的第二项，得到：

③建立方程组求解干扰源位置：

对于频率为f_g的干扰信号，在第j时刻经过飞机散射后到达地面时的接收频率为：

f_geti＝f_g+Δf_gj+Δf_g散j

其中：f_getj为第j时刻t_j在地面接收到干扰源散射信号的频率；

将(3)、(4)式代入，得到：

fg·[1+vc·xg-xj(xj-xg)2+(yg-yp)2+h2+vc·-xjxj2+h2+yp2]=fgetj---(5)]]>

其中j＝1,2；

将第1时刻与第2时刻飞机的位置(x₁，y_p)(x₂，y_p)代入(5)式消去f_g得到：

1+vc·xg-x1(x1-xg)2+(yg-yp)2+h2+vc·-x1x12+h2+yp21+vc·xg-x2(x2-xg)2+(yg-yp)2+h2+vc·-x2x22+h2+yp2=fget1fget2---(6)]]>

干扰源方位角θ已知，且有以下关系：

y_g＝x_gtan(θ)(7)

将式(7)代入式(6)，获得地面干扰源的位置(x_g,y_g)；

求得的干扰源位置必然有两组，通过实际排查，从两个位置中找到实际干扰源的位置。