[发明专利]一种基于多圆阵测相的超视距单目标直接定位方法

摘要

本发明属于电子对抗技术领域，具体的说是一种基于多圆阵测相的超视距单目标直接定位方法。本发明通过求同一圆阵的不同阵元接收信号之间的相位差，可以提取到阵列流型中有关目标位置的全部信息，并且建立起相位差与俯仰角和方位角的关系，从而可以在整个观测区域中搜索满足这种关系的位置点。在搜索的过程中为了降低搜索的维度，可以先把搜索点相对观测站的方位角带入上述关系式中，采用最小二乘法求得最优俯仰角，然后将方位角和求得的最优俯仰角带入上述关系式中计算是否符合实际的接收信号。本发明的有益效果为，本发明可以对超视距单目标进行精准定位，方法简单，效果良好。

主权项

1.一种基于多圆阵测相的超视距单目标直接定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、假设地球上的观测圆阵共有P个，第p个圆阵的经纬度为：(L_p,B_p)，辐射源的经纬度为(L,B)，目标相对第p个观测站的方位角为θ^p，俯仰角为φ^p，建立信号模型为：表示第p个圆阵中第m个阵元接收到的第t时刻的信号，M为每个圆阵包含的阵元数；s_p(t)表示第p个圆阵接受到信号的包络；表示第p个圆阵中第m个阵元相对第1个阵元因为位置不同产生的相位差，R是均匀圆阵的半径，λ是接收信号的波长；表示高斯白噪声；S2、对各个观测站的M通道阵列天线接收系统做时间同步，根据奈奎斯特采样定理采集目标辐射的无线电信号数据，获得阵列信号数据；S3、对同一圆阵不同通道间的接收信号做互相关处理，求得不同通道间信号的相位差：令噪声满足：其中，为噪声方差，δ(t)为冲激函数，t与t1代表时刻，T为总的采样时间；则圆阵p中两个不同阵元通道k和l接收信号的相关函数对于k≠l，相关函数r_kl(t)在时间统计意义下的相角为：整理成矩阵形式为：其中S4、将圆阵测量区域划分为Q×N个网格，每个网格点代表目标经纬度平面中的一个位置坐标(x_q,y_n),q＝1,2,…,Q，n＝1,2,…,N，设这个位置对应的经纬度为(L^q,Bⁿ),1≤q≤Q,1≤n≤N,第p个圆阵阵列中心的经纬度为(L_p,B_p),1≤p≤P；利用以下公式，计算搜索点位置(L^q,Bⁿ)相对第p个圆形阵列中心(L_p,B_p)的方位角b_p,q,n＝sinB_psinBⁿ+cosB_pcosBⁿcos(L_p‑L^q)S5、将带入中求得有关俯仰角的最优解S6、计算搜索点相对第p个观测站的误差为的投影正交补矩阵，其为幂等矩阵，即并满足S7、累计搜索点相对所有观测站的误差，得C_(q,n)：S8、求C_(q,n)的倒数Q_(q,n)利用Q_(q,n)画出单目标的伪谱图，峰值点即为粗搜的定位结果，即目标的经纬度(L',B')；S9、继续采用步骤S4到步骤S8的方法，对以(L',B')为中心，经纬度各相差2度的范围内进行搜索，得到目标的最终定位结果