【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息，具体而言，涉及一种近场辐射源目标快速无源定位方法、系统、介质、装置及程序产品。
技术介绍
1、在无源定位系统应用中，通常采用多站时差的形式，测量电磁波信号到达个各站点的时间差，利用chan等算法计算目标位置信息实现对辐射源目标的定位；除此之外还研究了基于阵列的定位方法，测量目标相位差，实现对实现对辐射源目标的定位。论文《direct position determination of narrowband radio frequency transmitters》(ieee signal processing letters.2004,11(5):513-516)研究了基于阵列采样信号的直接定位处理方法，通过二维搜索获得目标位置信息。专利《一种基于稀疏阵的近场相干源的无源定位方法》(专利公开号cn107121665a)通过构造阵列子阵的方式对功率幅度进行谱峰搜索实现对辐射源目标定位。
2、上述方法均使用多天线阵列的形式，利用采样信号直接定位，或者在估计子阵角度的基础上实现目标定位，需要在定位空间中进行距离搜索或者迭代，计算量较大。
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种近场辐射源目标快速无源定位方法、系统、介质、装置及程序产品，采用阵列形式，在未知角度的条件下，利用测量相位差与角度和距离的近似线性关系，对辐射源目标角度和距离进行快速估计，获得辐射源目标位置信息，实现辐射源目标定位。
2、本专利技术提供的一种近场辐
3、s1，阵列系统测量辐射源目标信号频率f和所有基线的相位差φn；
4、s2，根据阵列孔径尺寸计算角度、距离伪角度二维空间波束宽度，在辐射源目标距离范围内，确定二维空间波束个数；
5、s3，根据辐射源目标信号频率f和所有基线的相位差φn，计算辐射源目标信号在各个二维空间波束下的幅度值；利用多波束比幅原理，根据最大幅度值确定辐射源目标落入的二维空间波束，以此作为预置目标位置(β,μ)；
6、s4，计算相位差φn相对于预置目标位置(β,μ)的相位差差值δφn，根据相位差差值δφn与角度偏移量δ的线性关系，利用最小二乘方法计算得到相对于预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ；
7、s5，根据预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ，计算出辐射源目标位置的估计结果，包括估计角度和估计距离实现对辐射源目标的定位。
8、进一步地，步骤s4中，计算相位差φn相对于预置目标位置(β,μ)的相位差差值δφn为：
9、
10、其中，λ为辐射源目标t信号波长，λ＝c/f，f为辐射源目标t信号频率，c为光速，rn为基线长度，n＝1,2,…,n，n为直线阵列接收天线阵元数；角度偏移量δ＝[δβ,δμ]t，δβ为角度偏移，δμ为距离伪角度偏移。
11、进一步地，步骤s4中，利用最小二乘方法计算得到相对于预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ包括：
12、根据相位差差值δφn与角度偏移量δ的线性关系，将相位差差值计算式写为：
13、δφn≈kβnδβ+kμnδμ
14、其中，
15、进一步得到相位差差值矩阵表达式：
16、
17、其中，k＝[kβ,kμ]，δ＝[δβ,δμ]t，kβ＝[kβ0,…,kβ(n-1)]t，kμ＝[kμ0,…,kμ(n-1)]t；
18、最后使用最小二乘法求解角度偏移量δ＝(ktk)-1ktδφ。
19、进一步地，步骤s5中，估计角度的计算表达式为：
20、
21、其中，估计距离伪角度。
22、进一步地，步骤s5中，估计距离的计算表达式为：
23、
24、其中，估计距离伪角度。
25、本专利技术还提供一种基于阵列二维空间波束的近场辐射源目标快速无源定位系统，包括：
26、测量模块，用于阵列系统测量辐射源目标信号频率f和所有基线的相位差φn；
27、波束计算模块，用于根据阵列孔径尺寸计算角度、距离伪角度二维空间波束宽度，在辐射源目标距离范围内，确定二维空间波束个数；
28、比幅模块，用于根据辐射源目标信号频率f和所有基线的相位差φn，计算辐射源目标信号在各个二维空间波束下的幅度值；利用多波束比幅原理，根据最大幅度值确定辐射源目标落入的二维空间波束，以此作为预置目标位置(β,μ)；
29、角度偏移量计算模块，用于计算相位差φn相对于预置目标位置(β,μ)的相位差差值δφn，根据相位差差值δφn与角度偏移量δ的线性关系，利用最小二乘方法计算得到相对于预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ；
30、辐射源目标定位模块，用于根据预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ，计算出辐射源目标位置的估计结果，包括估计角度和估计距离实现对辐射源目标的定位。
31、本专利技术还提供一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，所述计算机终端可执行指令用于执行上述的近场辐射源目标快速无源定位方法。
32、本专利技术还提供一种计算装置，包括：
33、至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述的近场辐射源目标快速无源定位方法。
34、本专利技术还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的近场辐射源目标快速无源定位方法。
35、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
36、本专利技术在多天线阵列条件下，在辐射源目标范围内形成多个角度、距离伪角度二维空间波束，覆盖辐射源目标的角度和距离，相对于角度、距离遍历而言，只需在较少的二维空间波束上进行幅度比较，利用多波束比幅原理确定辐射源目标所在二维空间波束，再利用测量相位差φn相对于二维空间波束的预置目标位置(β,μ)的相位差差值和角度偏移量的近似线性关系，即可对辐射源目标的距离进行快速估计，获得可能的辐射源目标的角度、距离信息，在这一过程中，无需相位差解模糊和角度、距离维遍历搜索。
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1.一种近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤S4中，计算相位差φn相对于预置目标位置(β,μ)的相位差差值Δφn为：
3.根据权利要求2所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤S4中，利用最小二乘方法计算得到相对于预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ包括：
4.根据权利要求3所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤S5中，估计角度的计算表达式为：
5.根据权利要求3所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤S5中，估计距离的计算表达式为：
6.一种基于阵列二维空间波束的近场辐射源目标快速无源定位系统，其特征在于，包括：
7.一种计算机终端存储介质，存储有计算机终端可执行指令，其特征在于，所述计算机终端可执行指令用于执行如权利要求1-5任一项所述的近场辐射源目标快速无源定位方法。
8.一种计算装置，其特征在于，包括：
9.一种计算机程序产品，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤s4中，计算相位差φn相对于预置目标位置(β,μ)的相位差差值δφn为：
3.根据权利要求2所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤s4中，利用最小二乘方法计算得到相对于预置目标位置(β,μ)的角度偏移量δ包括：
4.根据权利要求3所述的近场辐射源目标快速无源定位方法，其特征在于，步骤s5中，估计角度的计算表达式为：
5.根据权利要求3所...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚军涛，黄光明，刘刚，李和平，王智显，李侃，吴彬，高由兵，孙盼杰，李永超，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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