机载单基线多普勒-相位差测向法

摘要

本发明公开了一种机载单基线多普勒-相位差测向法，该方法通过综合利用速度矢量方程、多普勒频移及变化率关系即可直接得到径向距离的整周数解，由此就能获得在单基线两相邻阵元径向距离之间程差的整周数值。在进一步利用相位差测量确定出程差的非整周数部分的值之后，程差即被完整的确定。于是，在基线长度已被确定的情况下，根据三角函数关系就能直接求得目标的方位。本发明具有安装要求低、测量时间快、适用于宽带探测等一系列优点。

主权项

1.一种机载单基线多普勒-相位差测向法，包括如下步骤：1)、执行测向任务的载机以匀速运动，假定目标是静止的或低速运动，机载测向仪具有相位差测量功能、多普勒频移和多普勒变化率测量功能，通过多普勒变化率的测量得到两径向距离在载机端切向速度的比值：$\frac{v_{t2}}{v_{t1}}=\sqrt[3]{\frac{{\stackrel{·}{f}}_{d2}}{{\stackrel{·}{f}}_{d1}}}=\sqrt[3]{q}---\left(1\right)$式中：v_ti为切向速度；为阵元处的多普勒频移变化率；2)、分别将多普勒频移方程和多普勒变化率及比值代入速度恒等式：$v^2=v_{r1}^2+v_{t1}^2=v_{r2}^2+v_{t2}^2---\left(2\right)$可得到：$\lambda (f_{d1}^2-f_{d2}^2)=r_1{\stackrel{·}{f}}_{d1}(u-1)---\left(3\right)$$\lambda (f_{d1}^2-f_{d2}^2)=r_2{\stackrel{·}{f}}_{d2}(1-\frac{1}{u})---\left(4\right)$式中：λ为信号波长；由此即可得到两径向距离的整周数：$N_1=\mathrm{int}\left[\frac{r_1}{\lambda }\right]=\mathrm{int}\left[\frac{f_{d1}^2-f_{d2}^2}{{\stackrel{·}{f}}_{d1}(u-1)}\right]---\left(5\right)$$N_2=\mathrm{int}\left[\frac{r_2}{\lambda }\right]=\mathrm{int}\left[\frac{(f_{d1}^2-f_{d2}^2)u}{{\stackrel{·}{f}}_{d2}(u-1)}\right]---\left(6\right)$3)、假设对应于两径向距离，鉴相单元所测得的相位分别是：φ₁和φ₂，则径向距离可被表示为：$r_1=\lambda (N_1+\frac{{\phi }_1}{2\pi })---\left(7\right)$$r_2=\lambda (N_2+\frac{{\phi }_2}{2\pi })---\left(8\right)$所对应的程差为：$\mathrm{\Delta r}=\lambda (\mathrm{\Delta N}+\frac{\mathrm{\Delta \phi }}{2\pi })---\left(9\right)$式中：Δr＝r₁-r₂；ΔN＝N₁-N₂；Δφ＝φ₁-φ₂；4)、由三角正弦定理，可直接算出目标的方位为：$\sin \theta =\frac{\mathrm{\Delta r}}{L}=\frac{\lambda }{L}(\mathrm{\Delta N}+\frac{\mathrm{\Delta \phi }}{2\pi })---\left(10\right)$其中：θ为目标信号的入射角；L为两天线间的距离。