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相關(guān)干涉儀測向方法及裝置與流程

文檔序號:11947061閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種相關(guān)干涉儀測向方法,其特征在于,所述方法包括:

在當(dāng)前陣列中確定第一基線和第二基線,根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置確定入射電磁波的第一入射角度范圍;

對所述第一入射角度范圍內(nèi)的角度進(jìn)行合理性判別,剔除所述第一入射角度范圍內(nèi)不滿足合理性要求的角度,剔除后的所述第一入射角度范圍作為第二入射角度范圍;

根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置計算當(dāng)前陣列的相位差模板;

根據(jù)所述相位差模板在所述第二入射角度范圍內(nèi)確定所述入射電磁波的入射角度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置確定入射電磁波的第一入射角度范圍,包括:

通過以下公式根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置確定入射電磁波的第一入射角度范圍;

<mrow> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>arctan</mi> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>n</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>m</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>m</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

m∈[-M,M]∩Z,

n∈[-N,N]∩Z,k=2πf/c;

其中,表示所述入射電磁波的方位角,表示所述入射電磁波的仰角,L1表示所述第一基線的長度,L2表示所述第二基線的長度,表示所述第一基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,表示所述第二基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,m表示第一系數(shù),n表示第二系數(shù),α表示所述第一基線與所述第二基線之間的夾角,c表示自由空間光速,f表示頻率,k表示中間系數(shù),Z為整數(shù)集,運(yùn)算符表示向下取整。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,對所述第一入射角度范圍內(nèi)的角度進(jìn)行合理性判別,剔除所述第一入射角度范圍內(nèi)不滿足合理性要求的角度,包括:

將不滿足以下任意一個公式要求的所述第一系數(shù)m和所述第二系數(shù)n對應(yīng)的角度從所述第一入射角度范圍內(nèi)剔除;

且m和n同號;

且m和n異號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置計算當(dāng)前陣列的相位差模板,包括:

通過以下公式根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置計算當(dāng)前陣列的相位差模板;

v1=[(y1-y2)-(x1-x2)cot(α)]/L1;

v2=(x1-x2)sec(α)/L2

其中,表示所述當(dāng)前陣列的相位差模板函數(shù),v1和v2均表示與當(dāng)前陣列的形狀有關(guān)的常量,表示所述第一基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,表示所述第二基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,m表示第一系數(shù),n表示第二系數(shù),α表示所述第一基線與所述第二基線之間的夾角,L1表示所述第一基線的長度,L2表示所述第二基線的長度,(x1,y1)表示對應(yīng)的第一陣元的坐標(biāo),(x2,y2)表示對應(yīng)的第二陣元的坐標(biāo)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,根據(jù)所述相位差模板在所述第二入射角度范圍內(nèi)確定所述入射電磁波的入射角度,包括:

利用所述相位差模板計算所述第二入射角度范圍內(nèi)的各個角度對應(yīng)的相位差模板數(shù)據(jù);

獲取所述當(dāng)前陣列接收所述入射電磁波產(chǎn)生的相位差測量值;

分別將各個角度對應(yīng)的所述相位差模板數(shù)據(jù)與所述相位差測量值代入測向代價函數(shù)進(jìn)行計算,得到相關(guān)度,將所述相關(guān)度最大時對應(yīng)的角度確定為所述入射電磁波的入射角度。

6.一種相關(guān)干涉儀測向裝置,其特征在于,所述裝置包括:

角度范圍確定模塊,用于在當(dāng)前陣列中確定第一基線和第二基線,根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置確定入射電磁波的第一入射角度范圍;

合理性判別模塊,用于對所述第一入射角度范圍內(nèi)的角度進(jìn)行合理性判別,剔除所述第一入射角度范圍內(nèi)不滿足合理性要求的角度,剔除后的所述第一入射角度范圍作為第二入射角度范圍;

相位差模板計算模塊,用于根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置計算當(dāng)前陣列的相位差模板;

入射角度確定模塊,用于根據(jù)所述相位差模板在所述第二入射角度范圍內(nèi)確定所述入射電磁波的入射角度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述角度范圍確定模塊包括:

角度范圍確定單元,用于通過以下公式根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置確定入射電磁波的第一入射角度范圍;

<mrow> <msub> <mover> <mi>&theta;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mrow> <mi>m</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mi>arctan</mi> <mn>2</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>n</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>cos</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>m</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <msub> <mi>L</mi> <mn>2</mn> </msub> <mi>sin</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>&alpha;</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> <msub> <mover> <mi>&phi;</mi> <mo>^</mo> </mover> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <mi>&pi;</mi> <mi>m</mi> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>;</mo> </mrow>

m∈[-M,M]∩Z,

n∈[-N,N]∩Z,k=2πf/c;

其中,表示所述入射電磁波的方位角,表示所述入射電磁波的仰角,L1表示所述第一基線的長度,L2表示所述第二基線的長度,表示所述第一基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,表示所述第二基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,m表示第一系數(shù),n表示第二系數(shù),α表示所述第一基線與所述第二基線之間的夾角,c表示自由空間光速,f表示頻率,k表示中間系數(shù),Ζ為整數(shù)集,運(yùn)算符表示向下取整。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于,所述合理性判別模塊包括:

剔除單元,用于將不滿足以下任意一個公式要求的所述第一系數(shù)m和所述第二系數(shù)n對應(yīng)的角度從所述第一入射角度范圍內(nèi)剔除;

且m和n同號;

且m和n異號。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述相位差模板計算模塊包括:

模板計算單元,用于通過以下公式根據(jù)所述第一基線的長度和空間位置以及所述第二基線的長度和空間位置計算當(dāng)前陣列的相位差模板;

v1=[(y1-y2)-(x1-x2)cot(α)]/L1;

v2=(x1-x2)sec(α)/L2

其中,表示所述當(dāng)前陣列的相位差模板函數(shù),v1和v2均表示與當(dāng)前陣列的形狀有關(guān)的常量,表示所述第一基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,表示所述第二基線對應(yīng)的兩個陣元的相位差測量值,m表示第一系數(shù),n表示第二系數(shù),α表示所述第一基線與所述第二基線之間的夾角,L1表示所述第一基線的長度,L2表示所述第二基線的長度,(x1,y1)表示對應(yīng)的第一陣元的坐標(biāo),(x2,y2)表示對應(yīng)的第二陣元的坐標(biāo)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于,所述入射角度確定模塊包括:

數(shù)據(jù)計算單元,用于利用所述相位差模板計算所述第二入射角度范圍內(nèi)的各個角度對應(yīng)的相位差模板數(shù)據(jù);

測量值獲取單元,用于獲取所述當(dāng)前陣列接收所述入射電磁波產(chǎn)生的相位差測量值;

角度確定單元,用于分別將各個角度對應(yīng)的所述相位差模板數(shù)據(jù)與所述相位差測量值代入測向代價函數(shù)進(jìn)行計算,得到相關(guān)度,將所述相關(guān)度最大時對應(yīng)的角度確定為所述入射電磁波的入射角度。

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