基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统，该方法包括：采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度；将各接收通道的信号幅度解算成信源距离；根据信源距离，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间；结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子；根据各衰减区间对应的两个校正因子，对各衰减区间对应的距离段的实际衰减曲线进行最小二乘拟合，修正信号幅度。本发明专利技术能消除多径效应影响。

【技术实现步骤摘要】
基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统
本专利技术涉及无线电侦测领域，尤其涉及一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统。
技术介绍
随着无线电侦测技术快速发展，单一测向技术不再满足战时无线电侦测需求，无源定位技术成为目前无线电侦测技术研究热点，无线电侦测测距技术成为定位关键。传统无线电侦测通常采用比幅法或干涉法进行测向，现实场景中比幅测向技术对多通道天线一致性要求较高，干涉测向技术对交叉基线长度和多通道相位同步要求较高，因此在测向技术上，利用幅相关系的无线电侦测测距技术设计难度进一步加大，一般在设计难度、研制成本和架设合理性等方面综合考虑，采用比幅法测向技术成为当前无线电测向主流，结合Friis大气衰减公式可推衍出基于信号源辐射强度检测的无线电侦测测距技术。但现有的基于信号源辐射强度检测的无线电侦测测距技术在测距精度、测距分辨率、环境适应性等方面存在较大缺陷，如实际测量天线接收天线的方向性系数、极化损耗、多径效应和空域强干扰等多方面影响，从而造成无线电侦测测距的误差较大。特别是，由于实际环境中，存在电磁波多径效应，衰减量变大，实际大气衰减公式无法真实反映大气衰减情况，采用无线信道理想状态下路径损耗以Frris大气衰减损耗代替进行幅度-距离解算时，会产生距离解算误差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统，用以解决由于接收天线的电磁波多径效应的造成无线电侦测测距的误差较大技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，包括以下步骤：S1、采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度；将各接收通道的信号幅度解算成信源距离；S2、根据信源距离，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间；结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子；S3、根据各衰减区间对应的两个校正因子，对各衰减区间对应的距离段的实际衰减曲线进行最小二乘拟合，修正信号幅度。作为本专利技术的方法的进一步改进：优选地，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间，如下：近距离段区间中距离段区间远距离段区间其中，λ为通信波长，l0为理论衰减值为，l为实际衰减值，Δl＝|l-l0|为衰减差，表示最大斜率差对应的距离；dΔl＜eps表示衰减差小于eps时对应的距离；eps为一个小的正数。优选地，结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子，大气衰减公式为：Atten_dB＝32.45+lg(fMHz)+(20+F1)lg(F2*dkm)其中，F1和F2为两个校正因子，Atten_dB为大气衰减损耗，单位为dB，32.45为近场衰减常数，是辐射场测量数据拟合得出经验值，fMHz为无线电载波频率，单位为MHz，dkm为接收机与信源距离，单位为km。优选地，方法还包括，在解算成信源距离后，查询构建杂波系数曲线系数，进行二次计算修正；杂波系数曲线系数通过测量得到的天线静态杂波图，通过分段拟合构建，以用于进行路径补偿。优选地，方法还包括：采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度之前，对测量得到的天线的方向性系数仿真建模，得到天线的三维方向性系数，通过暗室接收机整机测量得到的三维方向性系数的补偿值；采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度后，通过查询三维方向性系数的补偿值进行二次补偿，修正多方向的接收的信号幅度。优选地，方法还包括：通过各个通道权重因子Wi以及俯仰权重因子Wθ对信源距离进行补偿，补偿公式如下：dcorr＝WiWθd；其中，d为解算的信源距离，dcorr为补偿后的信源距离；其中，Ni为量化估计的各通道的噪声功率；M为通道数；θ为新原来向的俯仰角；F(θ)为俯仰角θ的函数，由该函数可以画出对应的天线俯仰方向图。优选地，方法还包括：在采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度之前，标定各影响因素的改善因子，生成对应的状态查找表；并将所有影响因素对应的状态查找表进行交织压缩得到交织补偿系数表；在解算得到信源距离后，查找交织补偿系数表获取对应的通道的补偿系数，对信源距离进行补偿。本专利技术还提供一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统，采用分段衰减拟合，减少多径效应影响，引入雷达杂波图理论进行传输空域补偿，消除多径效应影响。2、在优选方案中，本专利技术的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法及系统，通过多维拟合得到拟合系数，对测量系统进行修正，尽可能改善距离误差。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例的理论大气衰减和实际大气衰减示意图；图3是本专利技术优选实施例的侦测测距特性图；图4是本专利技术优选实施例的测量天线组阵模型方向图；图5是本专利技术优选实施例的暗室整机测量结果图；图6是本专利技术优选实施例的幅度拟合修正结果图；图7是本专利技术优选实施例的综合补偿流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。由于实际环境中，存在电磁波多径效应，衰减量变大，实际大气衰减公式无法真实反映大气衰减情况，进而产生距离解算误差。根据实际情况，需要分段衰减拟合，减少多径效应影响。本实施例基于如下无线电侦测测距模型进行侦测，无线电侦测测距模型由信源(入射)和多通道接收机(采集系统)以及无线信道路径损耗等组成。在ENU坐标系下，M通道接收机架设在坐标原点，测量天线尺寸R＜＜d，d为接收机与信源距离；信源来向为方位角俯仰角θ；无线信道理想状态下路径损耗以Frris大气衰减损耗代替。参见图1，本专利技术的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，包括进行多径效应补偿的步骤：S1、采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度；将各接收通道的信号幅度解算成信源距离。S2、根据信源距离，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间；结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子。图2表示理论大气衰减和实际大气衰减，模拟了多径效应影响，近距离段衰减斜率变大，中距离段衰减斜率减小，远距离段衰减值近似本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：/n采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度；将各接收通道的所述信号幅度解算成信源距离；/n根据所述信源距离，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间；结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子；/n根据所述各衰减区间对应的两个校正因子，对各衰减区间对应的距离段的实际衰减曲线进行最小二乘拟合，修正所述信号幅度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
采用多通道接收机侦测各接收通道的来自信源的信号幅度；将各接收通道的所述信号幅度解算成信源距离；
根据所述信源距离，划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间；结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子；
根据所述各衰减区间对应的两个校正因子，对各衰减区间对应的距离段的实际衰减曲线进行最小二乘拟合，修正所述信号幅度。


2.根据权利要求1所述的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，其特征在于，所述划分衰减区间为近距离段区间、中距离段区间以及远距离段区间，如下：
近距离段区间[10λ,dΔkmax]；
中距离段区间[dΔkmax,dΔl＜eps],eps＝0.1；
远距离段区间[dΔl＜eps,∞],eps＝0.1；
其中，λ为通信波长，l0为理论衰减值为，l为实际衰减值，Δl＝|l-l0|为衰减差，dΔkmax表示最大斜率差对应的距离；dΔl＜eps表示衰减差小于eps时对应的距离；eps为一个小的正数。


3.根据权利要求1所述的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，其特征在于，所述结合大气衰减公式算得各衰减区间对应的两个校正因子，所述大气衰减公式为：
Atten_dB＝32.45+lg(fMHz)+(20+F1)lg(F2*dkm)
其中，F1和F2为两个校正因子，Atten_dB为大气衰减损耗，单位为dB，32.45为近场衰减常数，是辐射场测量数据拟合得出经验值，fMHz为无线电载波频率，单位为MHz，dkm为接收机与信源距离，单位为km。


4.根据权利要求1所述的基于距离补偿的无线电侦测测距的修正方法，其特征在于，所述方法还包括，在解算成信源距离后，查询构建杂波系...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴方来，李征，王生水，韩乃军，韩明华，
申请(专利权)人：湖南华诺星空电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43