[發(fā)明專利]基于星載相控陣的非均勻子陣合成干涉儀測向方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110757276.4
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113504554B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬菁濤;孫思月;梁廣;黃鵬輝;余金培;姜興龍;趙璐璐;王亞萍;呂松玲;趙元瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院;上海微小衛(wèi)星工程中心
• 主分類號: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42;G01S19/48
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 李鏑的

1.一種基于星載相控陣的非均勻子陣合成干涉儀測向方法，其特征在于，包括：

利用通信相控陣的陣列資源確定干涉儀基線；

對通信相控陣進行劃分，形成非均勻相控陣子陣，包括：

選取通信相控陣中的4條干涉儀基線，以構(gòu)成二維長短組合基線干涉儀；

4條干涉儀基線中的長基線選取通信相控陣陣面中二維坐標(biāo)軸上的最長基線；

對通信相控陣進行非均勻子陣劃分，選取通信相控陣中的N個陣元構(gòu)成相控陣主陣，以形成高增益波束，根據(jù)干涉儀基線分別選取M個陣元構(gòu)成5個相控陣子陣；

根據(jù)地面目標(biāo)位置的粗略先驗信息，計算相控陣子陣合成的加權(quán)值，以對各個相控陣子陣接收信號進行合成；相控陣主陣與相控陣子陣合成后，使得所述合成信號采用頻域互相關(guān)的方式進行鑒相，得到鑒相結(jié)果；

采用干涉儀體制根據(jù)所述鑒相結(jié)果進行二維解模糊測向；

依據(jù)地面目標(biāo)位置的粗略先驗信息，對相控陣子陣的接收信號進行信號合成，形成合成信號，包括：

由先驗已知的粗略輻射源來向信息計算出各個相控陣子陣的合成加權(quán)值，合成加權(quán)值的計算方法如下：

其中，(x₀，y₀)為相對于參考陣元的坐標(biāo)，λ為目標(biāo)信號的波長

根據(jù)合成加權(quán)值對各個相控陣子陣進行合成，相控陣子陣加權(quán)合成后結(jié)果如下：

Array_out＝ω^HX

其中，X為子陣接收信號，H為共軛轉(zhuǎn)置操作；

相控陣主陣合成表示為：

其中5個相控陣子陣合成表示為：

SubArray(i)_out＝ω(i)^HX(i)，

其中i＝1,2,…,5，分別對應(yīng)于5個相控陣子陣；

對合成信號分別采用頻域積累方式鑒相；

根據(jù)所述干涉儀基線完成二維合成干涉儀測向，以在星上資源受限情況下實現(xiàn)對弱信號的高效實時測向。

2.如權(quán)利要求1所述的基于星載相控陣的非均勻子陣合成干涉儀測向方法，其特征在于，還包括：

二維一共5個相控陣子陣構(gòu)成二維長短基線干涉儀，首先進行二維子陣間相位差測量。

3.如權(quán)利要求2所述的基于星載相控陣的非均勻子陣合成干涉儀測向方法，其特征在于，還包括：

對相控陣主陣與各個相控陣子陣的信號分別進行傅里葉變換，得到頻域信號；

其中相控陣主陣頻域信號為MainArray_Freq＝DFT(MainArray_out)；

其中相控陣子陣頻域信號為SubArray(i)_Freq＝DFT(SubArray(i)_out)；

其中，MainArray_out為主陣合成信號，DFT表示傅里葉變換，MainArray_Freq為主陣頻域信號，SubArray(i)_out為第i個子陣合成信號，SubArray(i)_Freq為第i個子陣頻域信號；

找出相控陣主陣頻域信號中幅值最大的信號值作為第一信號值，找出相控陣子陣頻域信號中幅值最大的信號值作為第二信號值。

4.如權(quán)利要求3所述的基于星載相控陣的非均勻子陣合成干涉儀測向方法，其特征在于，還包括：

對第一信號值分別和第二信號值互相關(guān)，得到帶有相位差的互相關(guān)信號，分別為Freq_Sig1main和Freq_Sig2main；

對Freq_Sig1main和Freq_Sig2main分別進行相加積累；

對積累后的信號取相位，得到相控陣主陣和相控陣子陣間的相位差，分別為和

對和相減，得到各個相控陣子陣之間相位差