[发明专利]基于电性能幅值加权的阵元安装位置的测量方法

权利要求书

1.一种基于电性能幅值加权的阵元安装位置的测量方法，包括步骤：

(1)基于阵列装配结构划分一级子阵：

有源相控阵雷达的阵面由多个子阵拼接而成，子阵是由多个阵元阵列构成，各子阵的安装位置及电参数各不相同，将各子阵作为一级子阵A_i，构成一级子阵集合：

其中，A是有源相控阵雷达的阵面，A_i是各一级子阵，m表示一级子阵；

(2)从全部一级子阵集合中选取关键特征子阵：

比较每两个一级子阵的电参数相似性，选取电参数相似性高于预设阈值的子阵中的任一个作为关键特征子阵，对关键特征子阵进行采样并后续处理，其余的一级子阵不进行采样，选取关键特征子阵后的集合B记为：

B＝tA_i+...+lA_k

其中，A_i是第i个一级子阵被选取为关键特征子阵，t表示与第i个关键特征子阵A_i相似的一级子阵的数量，A_k是第k个一级子阵被选取为关键特征子阵，l表示与第k个关键特征子阵A_k相似的一级子阵的数量；

(3)基于阵元幅值将关键特征子阵划分为二级子阵：

针对每一个关键特征子阵，根据关键特征子阵中的阵元电参数的幅值绘制幅值等高线图，从幅值等高线图的左上角位置的阵元开始向中心位置的阵元搜索，每隔N个阵元间隔的距离取一条幅值等高线，提取各条幅值等高线的矩形包围盒，由矩形包围盒确定二级子阵；并且，幅值等高线图中最大矩形包围盒以外的剩余部分均匀划分为多块，每块也作为二级子阵；

从而将关键特征子阵划分为多个二级子阵，表示为：

其中，A_ij表示第i个关键特征子阵的第j个二级子阵；

(4)确定各二级子阵的采样数量：

计算各二级子阵中所有阵元的幅值均方值，采用幅值均方值与阵元数量相结合的加权方法确定各二级子阵的采样权重系数，二级子阵A_ij的采样权重系数为：

其中，α_ij表示第i个关键特征子阵的第j个二级子阵的采样权重系数；M_sub为所有二级子阵A_ij的阵元数量，M_ij表示单个二级子阵A_ij的阵元数量，Amp²为所有二级子阵A_ij的幅值均方值，为单个二级子阵A_ij的幅值均方值，β为加权系数；

在根据预先设定的总采样数量采用以下公式确定各二级子阵A_ij的采样数量为：

Q_ij＝α_ijQ

其中，Q为根据实际需求预先设定的总采样数量，Q_ij表示第i个关键特征子阵的第j个二级子阵的采样数量；

(5)构建各一级子阵的阵元安装位置精度统计模型：

根据步骤(4)设定的各个二级子阵的采样数量Q_ij进行随机采样获得每个二级子阵的采样阵元，由所有二级子阵的采样阵元的安装位置合并构成一级子阵样本；采用最大似然估计方法建立阵元安装位置精度多元正态分布模型，利用一级子阵样本对阵元安装位置精度多元正态分布模型进行训练；

(6)利用阵元安装位置精度多元正态分布模型生成所有一级子阵的样本，进而利用生成的所有一级子阵的样本进行电性能仿真处理，分析获得有源相控阵雷达的电性能结果，根据电性能结果获得阵元安装位置；

所述步骤(6)中，根据电性能结果获得阵元安装位置，具体为：

其中，F表示电性能远场方向图，a_l表示阵元的幅值相位，J表示虚数单位，λ表示波长，表示空间角度，(x_l,y_l,z_l)表示第l个阵元的实际位置坐标。

2.根据权利要求1所述的一种基于电性能幅值加权的阵元安装位置的测量方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，由矩形包围盒确定二级子阵，具体是：由每两条内外相邻的幅值等高线对应矩形包围盒之间的阵元构成一个二级子阵，且由最中间的幅值等高线对应矩形包围盒内的阵元构成一个二级子阵。