【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及测向定位和电磁兼容，更具体地讲，涉及复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法及装置。
技术介绍
1、单站无源定位具有良好的独立性、机动性和隐蔽性，是目前无源定位的重点技术，干涉仪测向定位由于其高测向精度、小体积、轻质量等优点在高精度单站定位中有着十分重要的意义。当辐射源电磁波相对于干涉仪天线阵列以一定角度到达时，在干涉仪天线单元上会感应产生相应的响应信号。不同天线单元上由于存在波程差，其响应信号在响应时间上存在差别，其他诸如振幅、波形等特性都相同。响应时间的差别反映在频域即为相位的差异，通过干涉仪天线单元之间相位差进行解模糊即可求得辐射源的来波方向，进而实现测向定位。
2、为了实现高精度的测向定位，干涉仪天线的各个单元所处的电磁环境应该具有一致性，同时，天线单元之间的互相干扰应该尽可能弱以减少单元间互耦所带来的相位误差。现有文献及工程实现中，大都将干涉仪天线放置于凸结构的环境中，例如，机体外部的金属平板上、舰船的支架上、车辆的顶部等位置(如文献《机载平台对通信目标无源定位技术的研究与实现》、《基于运动平台的高精度测向和定位》等)。在这些环境中，外部辐射源产生的电磁波入射时，电磁波在干涉仪天线附近经过一次反射之后就逃离相应区域，难以产生多次反射进而对天线造成干扰，干涉仪天线周围的电磁环境较为纯净；即使存在多次反射，每个干涉仪天线单元周围的几何结构也具有一致性，天线周围电磁波的反射、折射、绕射等行为相同，最终天线接收到的电磁波具有较好的相似度，进而在相位上表现出较好的一致性，使得对辐射源进行测向的目的得以
3、同时，大量文献中通过对测向定位算法进行多种优化设计，尽可能地在存在较多干扰、信噪比较低的情况下实现对辐射源来波方向的计算。其中，卡尔曼滤波及其多种优化算法得到了最为广泛的应用(《无源单站定位技术研究》)。但从算法角度进行优化只是增强了算法对信号和噪声的辨识度，并没有从根本上降低干扰，在干扰达到一定程度时，算法的置信度将会急剧降低。特别是在安装空间受限，干涉仪天线位于紧凑型的复杂结构环境中，各个天线单元周围的几何环境存在差异进而致使其电磁环境存在较大差异的情况下，不同天线单元接收到的电磁波存在极大差别，此时，环境差异导致的相位差异难以通过算法进行有效识别。
4、现有文献对复杂结构环境中干涉仪天线测向问题关注不足，对其相位一致性增强方法的研究鲜有报道。因此，本专利技术针对该问题，提出了一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性的增强方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法及装置；能够有效的降低干扰电磁信号，使得除直射电磁波外其他通过多次的反射、折射、绕射到达天线单元的电磁波被极大地吸收，不同天线单元接收到的电磁波信号相似度提高，增强天线单元之间的相位一致性，进而确保干涉仪天线测向功能的正常稳定实现；
2、本专利技术解决技术问题所采用的解决方案是：
3、一方面：
4、一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，在所有天线单元的外侧分别设置结构和尺寸相同的围框，并在围框与天线单元之间设置电磁吸波材料。
5、在一些可能的实施方式中，具体包括以下步骤：
6、步骤s1：确定围框的结构和尺寸；
7、步骤s2：确定电磁吸波材料的外形、尺寸、结构、以及磁导率；
8、步骤s3：对干涉仪天线、围框以及电磁吸波材料进行仿真分析，对电磁吸波材料结构和电磁参数微调优化。
9、在一些可能的实施方式中，所述步骤s1具体是指：
10、在天线性能不劣化的情况下，根据天线单元、舱体的结构特性以及天线单元在舱体中的具体位置对围框进行仿真，获得满足要求的围框尺寸与结构形状。
11、在一些可能的实施方式中，所述步骤s2具体包括以下步骤：
12、步骤s21:根据天线单元、围框的结构和尺寸，确定电磁吸波材料的外形、尺寸和结构；
13、步骤s22:根据干涉仪天线的有效工作频段对电磁吸波材料的磁导率进行初步设计。
14、在一些可能的实施方式中，所述步骤s3具体是指：
15、步骤s31:采用电磁仿真软件对干涉仪天线、围框以及电磁吸波材料进行仿真分析；
16、步骤s32:根据不同天线单元感应电压/电流结果对电磁吸波材料结构进行修改，并对其电磁参数进行优化。
17、在一些可能的实施方式中，每组所述天线单元的轴线与围框的中心在同一直线上。
18、在一些可能的实施方式中，还包括步骤s4,采用鉴相算法求解不同天线单元感应电压/电流之间的相位差，进行验证。
19、在一些可能的实施方式中，所述步骤s4具体是指；
20、采用鉴相算法求解不同天线单元感应电压/电流之间的相位差；
21、通过解模糊算法对相位差进行解模糊，对辐射源电磁波入射方向的求解。
22、在一些可能的实施方式中，所述电磁吸波材料为一层或多层。
23、另一方面：
24、一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强装置，采用如上所述的方法制成。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
26、本专利技术有效地解决了复杂电磁环境中干涉仪天线阵不同单元接收到的电磁波差异较大进而导致天线相位一致性较差的问题；
27、本专利技术通过在天线单元周围添加相同的围框，在局部范围内实现了天线单元周围环境的一致性，同时，围框的引入降低了单元之间的互耦，减少了由于干涉仪天线阵列布局所带来的误差；
28、本专利技术通过在围框和天线单元之间引入电磁吸波材料，对周围通过反射、折射、绕射到达天线单元的干扰电磁波进行最大程度的吸收，保留直射波，尽可能地提高到达不同天线单元的电磁波成分的一致性，进而增强不同天线单元的相位一致性。
29、本专利技术有效地提升干涉仪天线所接收信号的纯净度，降低了周围环境的差异对干涉仪天线一致性的影响，降低了对解模糊算法精确度和复杂度的要求，等效地提升了解模糊算法的解模糊能力；对于相同的环境，可以通过较为简单的解模糊算法实现对干涉仪天线相位差的解模糊处理；对于相同的解模糊算法，也使得其能适用于更为复杂环境下干涉仪天线不同单元相位差的解模糊需求。
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1.一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，在所有天线单元的外侧分别设置结构和尺寸相同的围框，并在围框与天线单元之间设置电磁吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤S1具体是指：
4.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤S3具体是指：
6.根据权利要求1所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，每组所述天线单元的轴线与围框的中心在同一直线上。
7.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，还包括步骤S4,采用鉴相算法求解不同天线单元感应电压/电流之间的相位差，进行验证。
8.根据权利要求
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述电磁吸波材料为一层或多层。
10.一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强装置，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的方法制成。
...【技术特征摘要】
1.一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，在所有天线单元的外侧分别设置结构和尺寸相同的围框，并在围框与天线单元之间设置电磁吸波材料。
2.根据权利要求1所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤s1具体是指：
4.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤s2具体包括以下步骤：
5.根据权利要求2所述的一种复杂结构环境下干涉仪天线相位一致性增强方法，其特征在于，所述步骤s3具体是指：
6.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永波，张胤，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十研究所，
类型：发明
国别省市：
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