二维干涉仪测向算法研究

摘要：为明确二维干涉仪测向中传统体制和相关体制两类算法的不同适用范围，一方面将扩展基线干涉仪算法从一维测向拓展到方位俯仰角二维测向；另一方面采用插值拟合技术提高空间夹角相关干涉仪算法测向精度。通过matlab对两种算法的测向精度和抗系统误差性能进行仿真对比实验，明确了各算法的优势，为干涉仪测向设备中测向技术的选择提供依据。

关键词：干涉仪；空间夹角；扩展基线；测向精度；抗系统误差

中图分类号：tn966?34 文献标识码：a 文章编号：1004?373x（2013）01?0001?04

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干涉仪测向通过测量来波信号在接收天线上产生的电信号之间的相位差来确定波达方向[1]。干涉仪测向技术因其具有测角范围广、能被动测向、测向精度高、实时性好等优点，已被广泛地应用于导航、探测、航空航天等军事和民用领域的测向系统中[2]。

干涉仪测向体制主要分为两类——传统干涉仪和相关干涉仪[3]。传统干涉仪通过直接计算求解出方位俯仰角，相关干涉仪通过对比实测相位差和原始相位差样本实现测向[4]。目前，传统干涉仪主要致力于解模糊技术的创新发展[5]，主要的方法[6?8]有长短基线法、虚拟基线法、参差基线法和辅助基线法等。具有代表性的是基于辅助基线的扩展基线干涉仪算法，因其不受阵列形式限制且测向精度高等优点而被广泛应用。而相关干涉仪当样本数据量较大时，难以实现测向的实时性。文献[9]中介绍的空间夹角相关干涉仪算法，通过引入空间夹角，使得针对方位角和俯仰角的二维搜索变成了空间夹角的一维搜索，从而降低算法的运算量。

可以看出，目前关于提高干涉仪测向性能的研究大都针对干涉仪测向算法的某个方面存在的问题提出新的或改进方法，缺少对两类体制算法进行横向系统的比较，进而无法弄清具体条件下两类算法的优劣性和实现的可能性。因此本文选取扩展基线干涉仪算法和空间夹角相关干涉仪算法展开研究，一方面将扩展基线算法的应用从一维测向扩展到二维测向，另一方面将三点插值应用到空间夹角算法提高其测向精度。接着通过仿真对比，给出了两算法在测向精度和抗系统误差性能等方面的差异，明确了两者的优劣，以便在不同的条件下选择最优的算法来满足测向性能需求。