[发明专利]用于ACAS的测向方法

说明书

本发明公开了一种用于ACAS的测向方法，包含一、将四路中频信号并行进行检波和鉴相处理，从检波结果中选取两路最强包络信号从而确定信号方位区域，从鉴相结果中获取四个方位角度值；二、将两路最强包络信号根据比幅测向公式计算出比幅角度值，将四个方位角度值经过融合输出一个比相角度值和置信度；三、如果比相角度值超出信号方位区域，则采用比幅角度值；步骤四、当比幅角度值和比相角度值差距较大时，如果比相角度值的置信度为高时，采纳比相角度值，否者输出比幅角度值；当比幅角度值和比相角度值angle_F差距较小，则采纳比相角度值。本发明解决了比幅测向精度不高，比相测向相位模糊和稳定性差的问题。

技术领域

本发明属于航空无线电测向领域，特别涉及ACAS系统的测向方法。

背景技术

ACAS(机载防撞系统)是防止飞机空中相撞的有效技术手段，是保障飞行安全的核心设备之一。ACAS系统对于测向的精度和稳定性有着很高的要求，空域电磁环境随着航空运输业的发展变得愈加复杂，再加上复杂恶劣的环境，使得ACAS的测向系统出现测向失准的情况。

目前ACAS系统的使用的测向方法主要有比幅和比相测向两种。比幅测向属于全向振幅单脉冲测向技术，比幅测向系统通过对两个或者两个以上信道所接受的同一外接信号的幅度进行幅度比较来完成测向功能。比幅测向通过功率比较获得两路最强信号，比较两路最强信号获得方位角度。比幅测向系统接收通道简单，角度易处理获得，比幅测向抗干扰性强，性能稳定，但是测向精度不高，灵敏度度低，应用于对于测量精度要求不高的领域。

相位干涉测向实质是利用辐射信号在接收天线上形成的相位差来确定辐射源方向。但若天线阵元之间的距离大于来波波长的一半，将引起测向模糊，需解相位模糊，若相距过近，天线阵元间的互耦将影响波阵面，导致入射波相位和幅度分布失真，从而引起测向误差。比相测向系统测向精度高，灵敏度高，易受干扰的影响，但是可以通过算法不断提升比相系统的测向性能和测量角度的精度。

现有的ACAS的测向系统，结构繁杂，不适合新型航电系统的发展要求，难以满足航空运输发展对于ACAS系统测向可靠性和精度的要求。如何在复杂的空域环境下获取精确的方位信息变得尤为重要。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种用于ACAS(机载防撞系统)的测向方法，该测向方法将ACAS的四单元定向天线对不同方位信号的幅度特性和相位特性充分结合，利用软件无线电技术，对中频数据进行采样处理，以幅度特性先判别方位区域，利用比相测向的精度高优势确定精确方位。利用该方法，解决了比幅测向精度不高，比相测向相位模糊和稳定性差的问题。具有测向稳定性好，测向精度高的特点，对于ACAS测向等应用场合具有一定的应用价值。

本发明的发明目的通过以下技术方案实现

一种用于ACAS的测向方法，其方法步骤为：

步骤一、将四单元定向天线输出的四路射频信号经中频采样后并行进行检波和鉴相处理，从检波结果中选取两路最强包络信号从而确定信号方位区域，即将信号方位限定在45度的范围内，克服相位模糊问题和比相失效的情况。从鉴相结果中获取四个方位角度值。相位是指180°的相位模糊，比相失效是在强干扰情况下，误差较大。

步骤二、将两路最强包络信号根据比幅测向公式计算出比幅角度值angle_A，将四个方位角度值经过融合输出一个比相角度值angle_F和置信度。

步骤三、如果比相角度值angle_F超出所述信号方位区域，则丢弃比相角度值angle_F，采用比幅角度值angle_A，测向结束；否则进入步骤四。

步骤四、当比幅角度值angle_A和比相角度值angle_F差距较大时，如果比相角度值angle_F的置信度为高时，采纳比相角度值angle_F，否者输出比幅角度值angle_A；当比幅角度值angle_A和比相角度值angle_F差距较小，则采纳比相角度值angle_F。