[發(fā)明專利]一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010109086.7
• 申請(qǐng)日: 2020-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN111273240B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍;楊俊武;吳宗清;王寶華;秦明暖;王東升;張磊;張子龍;馬軍星;徐曉飛;楊鵬輝;趙國強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國西安衛(wèi)星測控中心
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): G01S7/40
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 張皎

本發(fā)明公開了一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法，具體過程為，首先建立一種直角坐標(biāo)系，作為相控陣天線俯視投影面的標(biāo)記基準(zhǔn)，然后根據(jù)幾何均勻陣面天線的布置方式，計(jì)算出每部相控陣天線相位中心為其自身幾何中心處，通過四部相控陣天線的俯視投影面進(jìn)行第一次組陣相位中心歸算，計(jì)算后得出為坐標(biāo)系中心(0，0)，再通過相控陣天線的傾斜角度計(jì)算最終組陣后四面陣的相位中心，因此可得到立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)。解決了立體四面相控陣組陣后相位中心的標(biāo)定問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于相控陣天線測量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法。

背景技術(shù)

隨著相控陣天線技術(shù)的迅猛發(fā)展，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、導(dǎo)航和電子對(duì)抗等領(lǐng)域。地面接收天線相位中心的確定是GPS系統(tǒng)精確定位的前提，現(xiàn)今眾多科學(xué)研究主要關(guān)注于相控陣天線的增益、主瓣寬度和副瓣電平等幅度方向圖特性的研究，而對(duì)相控陣天線的相位方向圖特性和相位中心等方面的研究還比較少。

隨著高精度測量的不斷發(fā)展，使相控陣天線相位中心的精確度標(biāo)定勢在必行，而四部相控陣天線均勻排布組陣后的相位中心更加復(fù)雜，需要進(jìn)行相位中心的幾何歸算，目前此項(xiàng)技術(shù)相關(guān)研究較少，該問題一直未找到有效方法來解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法，該方法解決了立體四面相控陣組陣后相位中心的標(biāo)定問題，通過相位中心的幾何歸算實(shí)現(xiàn)四相控陣協(xié)同工作模式下ns級(jí)的高精度測距。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法，具體包括如下步驟：

步驟1，建立直角坐標(biāo)系，設(shè)置坐標(biāo)中心(0，0)，同時(shí)在坐標(biāo)系上標(biāo)注刻度；

步驟2，將四部相控陣天線分別布置在0°、90°、180°、270°方位方向上，俯仰方向上分別設(shè)置45°后傾角；

步驟3，將四部相控陣天線投影至水平面，得出四部相控陣天線在水平坐標(biāo)系下的相位中心坐標(biāo)；

步驟4，根據(jù)步驟3所得的四部相控陣天線的中心坐標(biāo)，確定四部相控陣天線組陣后的相位中心；

步驟5，根據(jù)步驟5確定的相位中心，確定相控陣天線的測量基準(zhǔn)。

本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，

步驟3中，四部相控陣天線的中心坐標(biāo)分別為相控陣天線A(a，0)、相控陣天線B(0，a)、相控陣天線C(-a,0)、相控陣天線D(0,-a)。

步驟4中四部相控陣天線組陣后的相位中心確定過程為：四部相控陣天線中，根據(jù)每個(gè)相控陣天線的在水平方向的投影可知，每個(gè)相控陣天線的相位中心均為幾何分布，則可確定四個(gè)相控陣天線組陣后的相位中心位于直角坐標(biāo)系中心(0,0)的垂直線Z軸方向上。

步驟5的具體過程為：由于四部相控陣天線的空間方位均傾斜45°，根據(jù)步驟4所得的四部相控陣天線組陣后的相位中心位置，即得組陣后相位中心坐標(biāo)為(0,0，M)，該中心坐標(biāo)即為相控陣天線的測量基準(zhǔn)。

步驟5中組陣后的相位中心坐標(biāo)中，M的求解過程如下：

M＝atan45°；

則組陣后相位中心坐標(biāo)為(0,0，atan45°)。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明通過建立一種直角坐標(biāo)系，可以計(jì)算出立體四面陣組陣后的共用相位中心。這種該方法解決了相控陣組陣測量基準(zhǔn)的確定的難題，是對(duì)現(xiàn)有相控陣天線相位中心測算方向的重大突破，適用于相控陣組陣的高精度測距等應(yīng)用場景，測試精度可達(dá)ns數(shù)量級(jí)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種面向北斗三號(hào)立體四面相控陣天線測量基準(zhǔn)確定方法中立體四面陣相位中心水平面投影示意圖；