本發(fā)明涉及定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)，尤其涉及一種旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

基于旋轉(zhuǎn)基線干涉儀的定位系統(tǒng)通過單基線在旋轉(zhuǎn)條件下測量不同轉(zhuǎn)動角度收到的輻射源信號的相位差，結(jié)合定位系統(tǒng)的位置及姿態(tài)，實現(xiàn)全視場內(nèi)輻射源的解模糊定位能力。

該旋轉(zhuǎn)干涉儀定位體制的特殊性要求定位系統(tǒng)的性能及部分功能的測試需要在轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)條件下才可以進(jìn)行。然而，在定位系統(tǒng)的研制過程中，大多數(shù)的測試環(huán)節(jié)不具備轉(zhuǎn)動的條件，尤其考慮到轉(zhuǎn)臺的磨損，更無法長時間進(jìn)行真實轉(zhuǎn)動條件下定位性能的測試。因此，需要通過模擬基線旋轉(zhuǎn)條件下干涉儀兩個檢測天線收到的空饋信號，以有線的方式將模擬信號饋入基線兩端的射頻通道，替代真實轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)基線不轉(zhuǎn)動的條件下，基于旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的定位性能測試。為了實現(xiàn)上述線饋測試，需要模擬基線旋轉(zhuǎn)條件下接收到的空饋信號，該信號的模擬要與干涉儀實時接收到的基線轉(zhuǎn)動角度、定位系統(tǒng)位置及姿態(tài)同步，目前尚未有解決針對上述旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的輻射源模擬系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了便于對旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的性能進(jìn)行檢測，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)及其使用方法。

本發(fā)明提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)，包括：輻射源信號生成模塊、信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊、大容量存儲模塊、射頻模塊B；所述輻射源信號生成模塊根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)時長及信號特征生成空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)，并輸出到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊，生成空饋信號并發(fā)送到大容量存儲模塊；射頻模塊B讀取所述空饋信號生成射頻信號，并將所述射頻信號通過天線空饋入待測定位系統(tǒng)的檢測天線。

進(jìn)一步,還包括：插值模塊、相位差生成模塊以及脈沖描述字生成模塊；所述插值模塊針對輸入的基線轉(zhuǎn)角、位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述信號特征中的脈沖重復(fù)頻率進(jìn)行插值，獲得每個脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)的檢測天線時，所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、定位系統(tǒng)的位置及姿態(tài)，并輸出到相位差生成模塊；相位差生成模塊根據(jù)每個脈沖的頻率、輻射源位置及其對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置信息，計算出該脈沖所對應(yīng)的兩路線饋信號相位差；脈沖描述字生成模塊將插值模塊獲得的每個脈沖所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置，以及相位差生成模塊獲得的該脈沖時刻的相位差，在空饋脈沖描述字的基礎(chǔ)上，生成線饋脈沖描述字。

進(jìn)一步,還包括：射頻模塊A，所述線饋脈沖描述字輸出到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊，生成線饋信號A和線饋信號B；所述線饋信號A和線饋信號B存儲于大容量存儲模塊；射頻模塊A讀取線饋信號A，射頻模塊B讀取線饋信號B，生成兩路相參的射頻信號，輸入到待測定位系統(tǒng)干涉儀的兩路射頻輸入端口。

進(jìn)一步,所述空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)包含：每個脈沖的載頻、相對到達(dá)時間、脈內(nèi)調(diào)制方式、脈寬、帶寬以及該脈沖輻射源的位置。

進(jìn)一步,還包括：場景預(yù)存模塊、場景數(shù)據(jù)實時接收模塊；所述場景預(yù)存模塊接收外部輸入的基線轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)文件、軌道數(shù)據(jù)文件、姿態(tài)數(shù)據(jù)文件，對所述文件進(jìn)行解析，并向插值模塊輸入基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息；所述場景數(shù)據(jù)實時接收模塊與待測定位系統(tǒng)同時通過轉(zhuǎn)角接口、軌道接口、姿態(tài)接口連接。

進(jìn)一步,所述插值模塊輸入的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息有兩類來源：1)預(yù)存方式，測試時，需要待測定位系統(tǒng)采用相同預(yù)存的場景數(shù)據(jù)；2)實時方式，即測試中實時讀取基線的轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置數(shù)據(jù)，并通過轉(zhuǎn)速、位置外推實現(xiàn)短期上述數(shù)據(jù)的預(yù)測。

進(jìn)一步,所述相位差生成模塊根據(jù)公式計算出第t個脈沖所對應(yīng)的兩路線饋信號相位差，其中，d為旋轉(zhuǎn)基線長度，λ為輻射源信號波長，為干涉儀基線單位矢量，θ為脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)時對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角，為定位系統(tǒng)與輻射源連線的方向矢量，其中，為輻射源位置，為脈沖t到達(dá)待測定位系統(tǒng)時定位系統(tǒng)的位置，表示求向量的模。

進(jìn)一步,所述線饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)，在空饋脈沖描述字的基礎(chǔ)上，增加了每個脈沖時刻對應(yīng)的轉(zhuǎn)角、姿態(tài)、定位系統(tǒng)位置以及相位差數(shù)據(jù)。

本發(fā)明還提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)的使用方法。

本發(fā)明的優(yōu)點包括：

采用空饋脈沖描述字經(jīng)過采樣數(shù)據(jù)生成模塊和射頻模塊可以模擬出多種類型的空饋信號，可以用作無線空饋定位測試的模擬信號源。線饋脈沖描述字包含了旋轉(zhuǎn)基線干涉儀的相位差數(shù)據(jù)，可直接用于算法級測試，同時也可以通過信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊和射頻模塊生成多種類型的線饋信號，輸入到待測定位系統(tǒng)干涉儀的兩路射頻輸入端口，用作旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)有線定位測試的模擬信號源。有線定位測試時，通過旋轉(zhuǎn)基線干涉儀模擬源測試系統(tǒng)生成線饋數(shù)據(jù)，饋入至待測定位系統(tǒng)進(jìn)行定位性能測試，期間使旋轉(zhuǎn)干涉儀定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺保持靜止。這個過程快速、便捷，干涉儀保持靜止。

附圖說明

圖1是旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的具體實施方式做詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)，包括：輻射源信號生成模塊、信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊、大容量存儲模塊、射頻模塊B；所述輻射源信號生成模塊根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)時長及信號特征生成空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)，所述空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)包含：每個脈沖的載頻、相對到達(dá)時間、脈內(nèi)調(diào)制方式、脈寬、帶寬以及該脈沖輻射源的位置；并輸出到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊，生成空饋信號并發(fā)送到大容量存儲模塊；射頻模塊B讀取所述空饋信號進(jìn)行上變頻處理，生成射頻信號，并將所述射頻信號通過天線空饋入待測定位系統(tǒng)的檢測天線，用于模擬無線空饋定位測試信號。所述信號特征中包括脈沖重復(fù)頻率。

繼續(xù)參考圖1，本發(fā)明實施例提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)，還包括：插值模塊、相位差生成模塊以及脈沖描述字生成模塊；所述插值模塊針對輸入的基線轉(zhuǎn)角、位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述信號特征中的脈沖重復(fù)頻率進(jìn)行插值，獲得每個脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)的檢測天線時，所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、定位系統(tǒng)的位置及姿態(tài)，并輸出到相位差生成模塊；相位差生成模塊根據(jù)每個脈沖的頻率、輻射源位置及其對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、定位系統(tǒng)的姿態(tài)及位置信息，計算出該脈沖所對應(yīng)的兩路線饋信號相位差；脈沖描述字生成模塊將插值模塊獲得的每個脈沖所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置，以及相位差生成模塊獲得的該脈沖時刻的相位差，在空饋脈沖描述字的基礎(chǔ)上，生成線饋脈沖描述字；線饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)可直接用于算法級測試。

本發(fā)明實施例提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)，還包括：射頻模塊A，所述線饋脈沖描述字輸出到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊，生成線饋信號A和線饋信號B；所述線饋信號A和線饋信號B存儲于大容量存儲模塊；射頻模塊A讀取線饋信號A，射頻模塊B讀取線饋信號B，生成兩路相參的射頻信號，輸入到待測干涉儀定位系統(tǒng)的兩路射頻輸入端口，用于模擬旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)有線定位測試信號。

繼續(xù)參考圖1，本發(fā)明實施例提供旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)還包括：場景預(yù)存模塊、場景數(shù)據(jù)實時接收模塊；所述場景預(yù)存模塊接收外部輸入的基線轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)文件、軌道數(shù)據(jù)文件、姿態(tài)數(shù)據(jù)文件，對所述文件進(jìn)行解析，并向插值模塊輸入基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息；所述場景數(shù)據(jù)實時接收模塊與待測定位系統(tǒng)同時通過轉(zhuǎn)角接口、軌道接口、姿態(tài)接口連接。場景預(yù)存模塊不需要通過與定位系統(tǒng)的接口獲取基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息，而場景數(shù)據(jù)實時接收模塊需要從定位系統(tǒng)獲取所述基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息。

所述插值模塊輸入的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)和位置信息有兩類來源：1)預(yù)存方式，測試時，需要待測定位系統(tǒng)采用相同預(yù)存的場景數(shù)據(jù)；2)實時方式，即測試中實時讀取基線的轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置數(shù)據(jù)，并通過轉(zhuǎn)速、位置外推實現(xiàn)短期上述數(shù)據(jù)的預(yù)測。

所述相位差生成模塊根據(jù)公式計算出第t個脈沖所對應(yīng)的兩路線饋信號相位差，其中，d為旋轉(zhuǎn)基線長度，λ為輻射源信號波長，為干涉儀基線單位矢量，θ為脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)時對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角，為定位系統(tǒng)與輻射源連線的方向矢量，其中，為輻射源位置，為第t個脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)時定位系統(tǒng)的位置，表示求向量的模。

進(jìn)一步,所述線饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)，在空饋脈沖描述字的基礎(chǔ)上，增加了每個脈沖時刻對應(yīng)的轉(zhuǎn)角、姿態(tài)、定位系統(tǒng)位置以及相位差數(shù)據(jù)。

在采用本發(fā)明實施例所提供的旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)11在地面對旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)12的性能進(jìn)行檢測時，使用于旋轉(zhuǎn)干涉儀定位系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺可以保持靜止。

本發(fā)明實施例提供的旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)的模擬源測試系統(tǒng)的使用方法，包括：

步驟一、輻射源信號生成模塊依據(jù)測試設(shè)定的數(shù)據(jù)時長及信號特征，逐脈沖生成空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)；

步驟二、空饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)輸入到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊，依照采樣率要求生成空饋信號，存儲于大容量存儲模塊中；

步驟三、射頻模塊B讀取大容量存儲模塊中存儲的采樣數(shù)據(jù)，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換及上變頻，生成射頻信號；

步驟四、將所述射頻信號通過天線空饋入待測定位系統(tǒng)的檢測天線，用于無線空饋定位測試信號的模擬；

步驟五、插值模塊針對預(yù)存的或?qū)崟r接收的基線轉(zhuǎn)角、位置和姿態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)信號特征中的脈沖重復(fù)頻率進(jìn)行插值，獲得測試場景中每個脈沖到達(dá)待測定位系統(tǒng)的檢測天線時，所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、定位系統(tǒng)的位置及姿態(tài)；

步驟六、相位差生成模塊根據(jù)每個脈沖的頻率、輻射源位置及其到達(dá)待測定位系統(tǒng)檢測天線時，所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置信息，計算出該脈沖所對應(yīng)的兩路線饋信號相位差；

步驟七、將插值模塊獲得的每個脈沖所對應(yīng)的基線轉(zhuǎn)角、姿態(tài)及位置，以及相位差生成模塊獲得的該脈沖時刻旋轉(zhuǎn)干涉儀的相位差，在空饋脈沖描述字的基礎(chǔ)上，生成線饋脈沖描述字，可直接用于算法級測試；

步驟八、線饋脈沖描述字?jǐn)?shù)據(jù)也可以輸入到信號采樣數(shù)據(jù)生成模塊中，依照采樣率要求，生成兩路相同信號特征的基帶采樣數(shù)據(jù)，且兩路信號相位差滿足線饋脈沖描述字中相位差要求，并存儲于大容量存儲模塊中；

步驟九、射頻模塊A及射頻模塊B分別讀取兩路信號的采樣數(shù)據(jù)，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換及上變頻，生成兩路相參的射頻信號，輸入到待測定位系統(tǒng)干涉儀的兩路射頻輸入端口，用于模擬旋轉(zhuǎn)基線干涉儀定位系統(tǒng)有線定位測試信號。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。