[發(fā)明專利]基于星載可移點波束天線的地面輻射源定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610034916.8
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105676166B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張更新;鐘錫健;謝智東;邊東明;王闖;孔博;張威;葛欣星
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: G01S3/02
• 分類號: G01S3/02;G01S1/02
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心32203
• 代理人: 吳茂杰,朱顯國

1.一種基于星載可移點波束天線的地面輻射源定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

(10)構(gòu)建方向圖指向模型：根據(jù)天線方向圖函數(shù)及天線增益與俯仰角和方位角之間的聯(lián)系，構(gòu)建天線方向圖指向模型；

(20)預(yù)估輻射源位置：將星載全球波束天線接收到的地面輻射源信號進行參數(shù)認知，利用可移點波束在全球波束覆蓋范圍內(nèi)交叉掃描，根據(jù)可移點波束接收到的信號強弱變化預(yù)估該地面輻射位置；

(30)獲取輻射源信號強度：根據(jù)預(yù)估計的輻射源位置，將可移點波束指向移至輻射源位置附近，并多次移動可移點波束指向，多次測量輻射信號強度，選取接收信號強度較強且中心指向位置成等邊三角形的波束，結(jié)合指向信息，得到輻射信號強度的空間分布；

(40)求解輻射源位置指向：根據(jù)天線方向圖指向模型和輻射信號強度空間分布，建立定向方程組，求解定向方程組，獲得輻射源位置指向；

(50)獲取輻射源經(jīng)緯度：根據(jù)輻射源位置指向，結(jié)合地理信息與星歷信息，得到地面輻射源的經(jīng)緯度。

2.權(quán)利要求1所述的地面輻射源定位方法，其特征在于，所述(10)構(gòu)建方向圖指向模型步驟包括：

(11)獲取天線方向圖函數(shù)：若天線增益與指向關(guān)系為數(shù)據(jù)庫形式儲存，則根據(jù)數(shù)據(jù)庫對天線方向圖進行擬合，得到星載可移點波束天線方向圖函數(shù)；否則，根據(jù)可移點波束天線的設(shè)計特性及參數(shù)，獲取星載可移點波束天線各波束天線方向圖函數(shù)；

(12)構(gòu)建方向圖指向模型：根據(jù)可移點波束天線方向圖函數(shù)，結(jié)合可移點波束中心指向，將天線增益與俯仰角和方位角相關(guān)聯(lián)，得到反映指向與天線增益之間函數(shù)關(guān)系的方向圖指向模型。

3.權(quán)利要求2所述的地面輻射源定位方法，其特征在于，所述(11)獲取天線方向圖函數(shù)步驟包括：

(111)天線方向圖擬合：若天線增益與指向關(guān)系為數(shù)據(jù)庫形式儲存，則，

擬合函數(shù)

F^(x)=bTA-1(x)D(x)f,]]>

其中，表示一個擬合區(qū)域上的近似函數(shù)，b為基函數(shù)，

b^T＝(1,x,x²)，

A(x)＝B^TW(x)B，

D(x)＝B^TW(x)，

f^T＝(f₁，f₂，…，f_i)，

其中，

n是x近影響節(jié)點數(shù)；m是基函數(shù)項數(shù)；w(x-x_i)是節(jié)點x_i具有緊支撐性質(zhì)的光滑連續(xù)權(quán)函數(shù)，在x_i緊支撐域內(nèi)部和邊界的w_i＝w(x-x_i)＞0,在其外部w_i＝0；f_i是x_i節(jié)點值；

(112)方向圖函數(shù)獲取：針對可移點波束，假設(shè)波束中心增益為G₀，那么波束增益G近似計算為，

G=G0*[J1(u)2u+36J3(u)u3]2,]]>

其中，u＝2.07123sin(φ)/sin(φ_3dB)，J₁(u)和J₃(u)分別是1階和3階第一類貝塞爾函數(shù)，

G0=π2D2ηλ2,]]>

其中，φ_3dB是天線增益相對波束中心3dB衰減處所對應(yīng)的角度，φ表示輻射源信號入射方向與可移點波束某一指向中心之間的夾角；D為天線口徑，λ為輻射信號的波長，η為天線效率，波束中心增益為G₀、波束增益G的單位為dBi。