干涉仪测向的校准技术研究

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随着现代高科技对抗技术手段日益丰富,控制与利用电磁频谱是各个阵营争相发展的重要领域。干涉仪测向作为无源测向的重要方式,被广泛运用在地面、机载、舰载等各个平台,能够快速获取非合作方电磁波参数和方位。由于通道相位误差等原因,校准技术成为精准干涉仪测向必不可少的技术。本文围绕干涉仪测向的校准技术,开展了以下分析与研究:一是研究了干涉仪测向的相关理论。概括归纳了干涉仪测向系统的常见组成架构,推导了一维单基线干涉仪测向系统和二维圆阵干涉仪测向系统的角度测算方法。针对干涉仪测向系统中相位差提取的模拟提取法和数字提取法进行了分析;同时对测向中可能产生的角度相位模糊性问题展开了分析。二是对干涉仪测向过程中可能产生的测向误差来源逐一进行了分析。结论是测向误差主要有测频误差、天线相位中心误差和相位差误差组成。其中,根据不同测频方法分别开展了误差分析;不同分系统产生的相位差误差分析。三是测向误差校准及仿真。针对天线相位中心校准和通道校准开展了分析,其中天线相位中心的校准按照场地不同分为微波暗室法和外场校准法来实现;通道的校准主要有外接信号源法、滤波校准法和自动校准法三种。为提升干涉仪测向系统校准效率并满足不同环境下校准需求,提出了自适应实时校准法。最后使用自适应实时校准法进行了MATLAB仿真,由仿真结果可以看出,自适应实时校准可以解决干涉仪测向误差带来的测向错误。
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