基于多标校站的干涉仪系统误差校正方法

《基于多标校站的干涉仪系统误差校正方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第31卷第3期航天电子对抗基于多标校站的干涉仪系统误差校正方法何朝鑫，张敏，郭福成(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙410073)摘要：多通道相位干涉仪能实现单脉冲测向定位，定位精度较高，在电子侦察中应用广泛。但系统误差的存在使得其定位精度下降。分析了影响定位精度的主要因素，即基线安装角系统误差、基线长度系统误差和相位差系统误差。在此基础上提出一种基于多标校站的非线性最小二乘(NLS)干涉仪系统误差联合估计方法。该方法利用干涉仪同时测量得到多个标校源辐射源信号的相位差，利用高斯一牛顿(Gauss—Newton)法多次迭代求出系统误差值

2、。理论和仿真分析表明，该方法能有效估计出系统误差，估计误差可达到克拉美一罗下限(CRI。B)，能有效提高干涉仪测向定位精度。关键词：干涉仪；非线性最小二乘；系统误差；标校中图分类号：TN971+．5文献标识码：ACalibrationmethodofinterferometerbasedonmuItipleknownemittersHeChaoxin，ZhangMin，GuoFucheng(CollegeofElectronicScienceandEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnolog

3、y，Changsha410073，Hunan，China)Abstract：I订ulti—channelphaseinterferometercangetthedirectionofarrivaltolocalizationbysin91e—pulsewithhighaccuracy．Itiswidelyusedinelectronicsurveillance．However，theexistenceofsystemerrordecreasestheloca“zationaccuracy．Themainfactorsthatimpactthe

4、accuracyareanalyzed，includingbaselineinstallationanglesystemerror，baselinelengthsystemerrorandphasesystemerror．Basedonthis，aNLS(Non—linearLeastSquare)systemerrorestimatealgorithmisproposed．Itmeasuresthephasefromseveralknownemitters，andthenusestheGauss—Newtonmethodtogetthesy

5、stemerror．Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthatthismethodcaneffectivelyestimatethesystematicerrorparameters，andtheestimatederrorcanachievetheCRLB．1tcaneffectivelyimprovetheinterferometer’slocalizationaccuracy．Keywords：interferometer；NLS；systematicerror；calibrate0引

6、言估计辐射源来波方向(DOA)在侦察、监视、预警等领域中受到广泛关注和研究口。7]。传统单站多通道相位干涉仪可实现单脉冲测向定位且精度较高，在电子侦察领域得以广泛应用叩]。在实际的多通道干涉仪系统中，受到器件工艺水平的限制，各接收通道之间可能存在幅／相不一致性，导致干涉仪系统存在相位差偏差，该偏差值与载频有关；其次，干涉仪基线的点轴与平台姿态传感器的光轴或磁轴也可能不完全一致，导致基线安装角存在系统误差；另外，天线相位中心可能收稿日期：2015一02一02；2015一04—29修回。作者简介：何朝鑫(1990一)，男，博士研究生，主要研究方向

7、为无源定位。与几何中心偏离，将导致基线长度存在误差。这些系统误差的存在，将导致多通道干涉仪测向定位精度降低。为了消除系统误差对定位的不利影响，目前已经有很多学者对该问题进行了研究。文献[6]通过引入标准功分器作为校准件，可校正相位差系统误差，但不能同时消除基线长度系统误差和安装角系统误差。文献[7]着重分析了莱斯因子(ricefactor)和采样速度对相位差抖动的影响。文献[8]从相位干涉仪测向原理出发，分析了基线方位角系统误差和基线俯仰角系统误差对相位误差的影响，仅提出了一种降低相位误差的设想。文献[9]着重分析了基线安装角系统误差引起的相

8、位误差，给出了相位差和基线安装角系统误差的对应关系，并在实际系统中证实了基线安装角系统2航天电子对抗2015(3)误差的存在以及由此产生的相位误差对整个测向系统的影