[發明專利]基于舵矢量模式匹配的寬帶閃電VHF輻射源測向方法

有效

• 申請號: 202010312103.7
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111487581B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 汪濤;黎松;沈同圣;于化鵬
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14;G01R29/08
• 代理公司: 中國和平利用軍工技術協會專利中心 11215
• 代理人: 劉光德

1.一種基于舵矢量模式匹配的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，所述寬帶閃電VHF輻射源測向方法包括如下步驟：

步驟一、對輻射源測向陣列中多個測量單元進行編號并實時接收待測向輻射源輻射信號；

步驟二、取出參與測向的數據段，對編號相鄰兩個測量單元接收到的待測向輻射源輻射信號進行互相關延時估計，得到所述輻射源測向陣列接收待測向輻射源輻射信號的閉環延時向量以及待測向輻射源輻射信號到達所述輻射源測向陣列的第一舵矢量模式；

步驟三、根據所述輻射源測向陣列接收待測向輻射源輻射信號的閉環延時向量，得到質量控制值；并判斷所述質量控制值是否滿足閾值，如是，則進入步驟四；如否，返回步驟二；

步驟四、對待測向輻射源所在的第一空間進行粗粒度遍歷，得到第一空間內任意入射方向的信號相對于所述輻射源測向陣列的第一舵矢量模式矩陣；

步驟五、對所述第一舵矢量模式與所述第一舵矢量模式矩陣中的每個舵矢量模式進行匹配，得到粗粒度測向結果；

步驟六、根據粗粒度測向結果和預先設定的細粒度，確定縮小的第二空間；

步驟七、對所述第二空間進行細粒度遍歷，得到第二空間內任意入射方向的信號相對于所述輻射源測向陣列的第二舵矢量模式矩陣；

步驟八、對所述第一舵矢量模式與所述第二舵矢量模式矩陣中的每個舵矢量模式進行匹配，從而得到待測向輻射源的方位。

2.根據權利要求1所述的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，步驟一中，所述多個測量單元按照任意兩條基線不共線且不相等原則，且每條基線長度遠小于待測向輻射源和對應的測量單元之間的距離進行部署。

3.根據權利要求1或2所述的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，步驟二中，所述待測向輻射源輻射信號到達所述輻射源測向陣列的第一舵矢量模式如下；

其中，ψ(φ_s,θ_s)為入射方向為的待測向輻射源輻射信號到達所述輻射源測向陣列的第一舵矢量模式；為所述輻射源測向陣列接收待測向輻射源輻射信號的閉環延時向量；[τ₁₂ τ₂₃ τ₃₄ … τ_M1]為編號相鄰兩個測量單元接收輻射信號的時間差；M為所述輻射源測向陣列的測量單元數。

4.根據權利要求1或2所述的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，步驟三中，所述質量控制值按照如下公式計算：

Q＝τ₁₂+τ₂₃+τ₃₄+…+τ_M1；

其中，Q為質量控制值；[τ₁₂ τ₂₃ τ₃₄ ... τ_M1]為編號相鄰兩個測量單元接收輻射信號的時間差；M為所述輻射源測向陣列的測量單元數。

5.根據權利要求1或2所述的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，步驟四中，所述第一舵矢量模式矩陣為：

其中，Θ為N×M維的第一舵矢量模式矩陣，N＝I×J；為所述第一空間內任意入射方向的信號到達所述輻射源測向陣列對應的舵矢量模式；0°≤i≤360°，0°≤i≤90°，i＝1,2,3,...,I，j＝1,2,3,...,J，φ₁為粗粒度。

6.根據權利要求1或2所述的寬帶閃電VHF輻射源測向方法，其特征在于，步驟五中，所述粗粒度測向結果按照如下公式計算：

其中，為粗粒度測向結果；為第一舵矢量模式與第一舵矢量模式矩陣Θ的匹配度；Θ為N×M維的第一舵矢量模式矩陣，N＝I×J，φ₁為粗粒度；為第一舵矢量模式的共軛轉置矩陣；E(·)為期望值；arg{·}為第一舵矢量模式與第一舵矢量模式矩陣Θ的最大匹配度對應的角度。