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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无人机,尤其涉及一种无人机的干涉仪测向解模糊方法和系统。
技术介绍
1、无人机平台搭载干涉仪实施无线电测向时,因机体限制可能使得天线无法满足现有的解模糊方法对基线布置的要求。
2、工程实现上干涉仪相位解模糊主要通过三大类方法:一类是多基线法,利用不同长度基线模糊周期的差异来解模糊,如长短基线、虚拟基线及参差基线等;另一类是分析比较法,如立体基线及最大似然等,通过真实角度具有唯一性的特点来解模糊;第三类是时变基线法,如旋转基线等,通过不同观测时刻得到辐射源信号在不同基线组合下的测量结果实现解模糊。对任意天线阵的干涉仪测向,测向精度、解模糊和测向覆盖空间等这些指标是相互制约的,天线的布置方向和基线长度比总是需要满足一定的条件。以2条基线天线阵为例,其无模糊测向必须满足条件:其中d1、d2分别为2条基线的长度,θ为来波方向与基线1轴向的夹角,a是2条基线的夹角,δφ为2条基线的相位测量误差。由条件可见,当满足解模糊的必要条件,测量误差、测量空间范围、基线夹角和基线长度是相互制约的。
3、但是,多基线法实现无模糊测向,需要提供一个无模糊基线或者多个基线长度符合一定比例,当无人机布置空间受限时,多基线法就无法采用,当无人机需要实现全向无模糊测向时,多基线法需要布设的基线过于复杂;分析比较法对天线的布置相对宽松,但是在中小型无人机上受机体空间限制,基线组合之间的夹角无法等分360度方位,因此存在部分方位向无法实现解模糊;时变基线法需通过机械驱动或电子切换的方式改变基线,使得设备体积、重量或者成本上的难度
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的缺陷,本专利技术提供了一种无人机的干涉仪测向解模糊方法和系统。
2、为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:
3、第一方面,提供了一种无人机的干涉仪测向解模糊方法,包括:
4、当无人机在运动过程中,利用无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差;
5、采用线性拟合方式分别计算得到两条干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,并计算两条干涉基线的相位差斜率比值;
6、根据相位差斜率比值进行方位估算得到辐射源方位估值;
7、利用基线相位差分别进行模糊测向,得到每条干涉基线的辐射源测向值;
8、根据辐射源方位估值及辐射源测向值进行结合处理,得到辐射源测向结果。
9、进一步的,利用无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差,包括:
10、获取无人机搭载的干涉仪上的干涉基线1的基线长度d1及干涉基线2的基线长度d2;
11、根据干涉基线1的相位差计算公式计算得到干涉基线1的辐射源相位差δφ1(t),θ(t)表示t时刻无人机的飞行方向与辐射源的夹角,λ表示辐射源的辐射信号波长;
12、根据干涉基线2的相位差计算公式计算得到干涉基线2的辐射源相位差δφ2(t),α表示干涉基线1与干涉基线2的夹角。
13、进一步的,方法还包括:
14、当t为0时,将无人机作为原点建立原场坐标轴,获取辐射源的原场坐标(x0,y0);
15、设定无人机沿y轴以速度v飞行,进行计算得到r(t)表示t时刻无人机与辐射源的直线距离。
16、进一步的,采用线性拟合方式分别计算得到两条干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,包括:
17、采用线性拟合方式估计干涉基线1的相位差计算公式随时间变化的斜率,得到干涉基线1的辐射源相位差的相位差斜率的表达式为其中
18、采用线性拟合方式估计干涉基线2的相位差计算公式随时间变化的斜率,得到干涉基线2的辐射源相位差的相位差斜率的表达式为
19、进一步的,计算两条干涉基线的相位差斜率比值,包括:
20、将干涉基线2的辐射源相位差的相位差斜率除以干涉基线1的辐射源相位差的相位差斜率得到干涉基线2与干涉基线1的相位差斜率比值o(t),o(t)的表达式为
21、进一步的,根据相位差斜率比值进行方位估算得到辐射源方位估值,包括:
22、根据相位差斜率比值o(t)进行计算,得到辐射源方位估值的表达式为
23、第二方面,提供了一种无人机的干涉仪测向解模糊系统,包括:
24、相位差计算模块,用于当无人机在运动过程中,利用无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差;
25、相位差斜率比值计算模块,用于采用线性拟合方式分别计算得到两条干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,并计算两条干涉基线的相位差斜率比值;
26、方位估算模块,用于根据相位差斜率比值进行方位估算得到辐射源方位估值;
27、模糊测向模块,用于利用基线相位差分别进行模糊测向,得到每条干涉基线的辐射源测向值;
28、数据综合处理模块,用于根据辐射源方位估值及辐射源测向值进行结合处理,得到辐射源测向结果。
29、进一步的,相位差计算模块,具体用于获取无人机搭载的干涉仪上的干涉基线1的基线长度d1及干涉基线2的基线长度d2;根据干涉基线1的相位差计算公式计算得到干涉基线1的辐射源相位差δφ1(t),θ(t)表示t时刻无人机的飞行方向与辐射源的夹角,λ表示辐射源的辐射信号波长;根据干涉基线2的相位差计算公式计算得到干涉基线2的辐射源相位差δφ2(t),α表示干涉基线1与干涉基线2的夹角。
30、进一步的,夹角计算模块,用于当t为0时,将无人机作为原点建立原场坐标轴,获取辐射源的原场坐标(x0,y0);设定无人机沿y轴以速度v飞行,进行计算得到r(t)表示t时刻无人机与辐射源的直线距离;
31、相位差斜率比值计算模块,具体用于采用线性拟合方式估计干涉基线1的相位差计算公式随时间变化的斜率,得到干涉基线1的辐射源相位差的相位差斜率的表达式为其中采用线性拟合方式估计干涉基线2的相位差计算公式随时间变化的斜率,得到干涉基线2的辐射源相位差的相位差斜率的表达式为将干涉基线2的辐射源相位差的相位差斜率除以干涉基线1的辐射源相位差的相位差斜率得到干涉基线2与干涉基线1的相位差斜率比值o(t),o(t)的表达式为
32、进一步的,方位估算模块,具体用于根据相位差斜率比值o(t)进行计算,得到辐射源方位估值的表达式为
33、本专利技术所达到的有益效果:
34、当无人机在运动过程中,利用无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差;采用线性拟合方式分别计算得到两条干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,并计算两条干涉基线的相位差斜率比值;根据相位差斜率比值进行方位估算得到辐射源方位估值;利用基线相位差分别进行模糊测向,得到每条干涉基线的辐射源测向值;根据辐射源方位估值及辐射源测向值进行结合处理,得到辐射源测向结果。利用两条基线的相位差变化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述利用所述无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差,包括:
3.根据权利要求2所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述方法还包括:
4.根据权利要求3所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述采用线性拟合方式分别计算得到两条所述干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,包括:
5.根据权利要求4所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述计算两条所述干涉基线的相位差斜率比值,包括:
6.根据权利要求5所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述根据所述相位差斜率比值进行方位估算得到辐射源方位估值,包括:
7.一种无人机的干涉仪测向解模糊系统,其特征在于,包括:
8.根据权利要求6所述的无人机的干涉仪测向解模糊系统,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的无人机的干涉仪测向解模糊系统,其特征在于,所述无人机的干涉仪测
10.根据权利要求9所述的无人机的干涉仪测向解模糊系统,其特征在于,
...【技术特征摘要】
1.一种无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述利用所述无人机搭载的干涉仪上的两条干涉基线分别测量得到辐射源相位差,包括:
3.根据权利要求2所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述方法还包括:
4.根据权利要求3所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在于,所述采用线性拟合方式分别计算得到两条所述干涉基线关于同一辐射源的相位差斜率,包括:
5.根据权利要求4所述的无人机的干涉仪测向解模糊方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘阳,王萌,周资伟,张吉楠,
申请(专利权)人:湖南艾科诺维科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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