【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行载体定位，尤其涉及一种基于干涉仪测向的目标定位方法及系统几何天线阵干涉仪。
技术介绍
1、现今，电磁技术高速发展，在日常生活中，电磁技术无处不在，比如通信电磁波、电磁接收机、电磁干扰等，使得在复杂的电磁环境中，进行目标辐射源的发现、研究定位系统成为了可能。在常规定位系统中，一般需要多节点进行定位如tdoa算法，或者进行二维测向。前者多节点成本高，后者需要适合的布阵面积，在飞行载体上，布阵面积非常受限。
2、因此，亟需一种基于干涉仪测向的目标定位方法及系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、基于以上所述，本专利技术的目的在于提供一种基于干涉仪测向的目标定位方法及系统，定位精度较高，成本较低。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种基于干涉仪测向的目标定位方法，包括：
4、在预设定位时间周期内，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向，并存储测向角度信息得到测向角度向量；
5、对测向角度和时间进行最小二乘法拟合，得到反映测向角度和时间关系的拟合曲线函数；
6、对所述测向角度向量和所述拟合曲线函数作差，找到在预设定位时间周期内，最接近起始时间的大于定位角度阈值的最小误差值对应的第一定位用测向角度，以及最接近结束时间的大于定位角度阈值的最小误差值对应的第二定位用测向角度；
7、根据所述第一定位用测向角度和所述第二定位用测向角度进行交叉定位，得到定位点。
8、作为一种
9、以公式(1)为目标函数：
10、
11、其中，yi为测向角度向量；t为时间；
12、为最小二乘法的拟合曲线函数：
13、
14、求解e最小时的参数a、b、c，得到反映测向角度和时间关系的拟合曲线函数。
15、作为一种基于干涉仪测向的目标定位方法的优选方案，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向包括：
16、每隔第一预设时间，通过虚拟基线法计算所述飞行载体上测向天线阵列中最长基线的相位差，然后根据所述最长基线的相位差求解得到电磁波信号的入射角α对应的sinα；
17、通过参差基线法计算所述测向天线阵列中各个实基线的实际相位差，然后根据所述各个实基线的实际相位差求解得到所述电磁波信号的入射角β对应的sinβ数组；
18、对所述sinβ数组中的所有sinβ元素减去sinα，得到误差数组，并通过索引找到最小误差，根据所述最小误差对应的所述sinβ元素求解得到所述电磁波信号的入射角β。
19、作为一种基于干涉仪测向的目标定位方法的优选方案，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向还包括：
20、对所述电磁波信号进行n次测向，每次测向分别通过所述虚拟基线法和所述参差基线法计算所述入射角α和所述入射角β；
21、对n次计算得到的所述入射角α和所述入射角β进行融合滤波，得到矫正后的电磁波信号的入射角γ，其中融合滤波根据下列公式计算：
22、
23、其中，n为测向次数，n≥1；λ为滤波系数，通过专家经验求出；
24、所述入射角γ即为每隔第一预设时间对飞行载体进行测向得到的测向角度。
25、作为一种基于干涉仪测向的目标定位方法的优选方案，通过参差基线法计算所述天线阵列中各个实基线的实际相位差包括步骤：
26、设所述电磁波信号到达一个实基线的实际相位差为：
27、
28、其中，为第n个实基线对应的实际相位差；τ为电磁波信号的入射波长；dn为第n个实基线对应的长度；为第n个实基线对应的测得相位差；kn为第n个实基线对应的模糊数；n为大于等于1的正整数；
29、由式(5)可知，是关于2π的余数；
30、联立式(4)和式(5)得：
31、
32、设其中m1、m2、...、mn互质，则m1d1＝m2d2＝…＝mndn，，有
33、
34、由上式可设取整后为模mn的余数，设
35、根据余数定理，求解得到x，则
36、
37、根据求得的各个实基线对应的模糊数计算得到所述电磁波信号达到各个实基线的实际相位差。
38、作为一种基于干涉仪测向的目标定位方法的优选方案，通过所述参差基线法计算所述天线阵列中各个实基线的实际相位差时考虑抖动，设抖动的最大误差为δε，各个实基线对应的测得相位差的余数组合为：
39、
40、将式(10)带入式(8)中，得到knleft、kn、knright；
41、根据求得的各个实基线对应的模糊数以及每个所述模糊数左右误差值，计算得到所述电磁波信号达到各个实基线的实际相位差以及每个所述实际相位差对应的实际相位差左误差值和实际相位差右误差值，并得到n个实基线对应的n3个实际相位差组合，每个所述实际相位差组合包括与n个实基线对应的n个第一相位差，其中每个所述第一相位差为所述实际相位差、所述实际相位差左误差值或所述实际相位差右误差值。
42、作为一种基于干涉仪测向的目标定位方法的优选方案，通过所述参差基线法得到n个实基线对应的n3个实际相位差组合后还包括：
43、分别取所述各个实基线的长度为x轴，每个所述实际相位差组合中的所述第一相位差为y轴，进行最小二乘法拟合，得到所述各个实基线与每个所述实际相位差组合中所述第一相位差的线性关系；
44、根据所述线性关系重新计算得到所述各个实基线对应的每个所述实际相位差组合中的第二相位差；
45、根据所述重新计算得到的每个第二相位差求解得到所述电磁波信号的入射角β对应的每个sinβ，并保存为sinβ数组，所述sinβ数组中包括n3个sinβ元素。
46、一种基于干涉仪测向的目标定位系统，包括：
47、测向模块，用于在预设定位时间周期内，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向，并存储测向角度信息得到测向角度向量；
48、拟合计算模块，用于对测向角度和时间进行最小二乘法拟合，得到反映测向角度和时间关系的拟合曲线函数；
49、寻优模块，用于对所述测向角度向量和所述拟合曲线函数作误差方程，找到在预设定位时间周期内，最接近起始时间的大于定位角度阈值的最小误差值对应的第一定位用测向角度，以及最接近结束时间的大于定位角度阈值的最小误差值对应的第二定位用测向角度；
50、定位模块，用于根据所述第一定位用测向角度和所述第二定位用测向角度进行交叉定位，得到定位点。
51、作为一种基于干涉仪测向的目标定位系统的优选方案，所述测向模块包括：
52、第一计算模块，用于通过虚拟基线法计算天线阵列中最长基线的相位差，然后根据所述最长基线的相位差求解电磁波信号的入射角α对应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，对测向角度和时间进行最小二乘法拟合包括：
3.根据权利要求1所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向包括：
4.根据权利要求3所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向还包括：
5.根据权利要求4所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，通过参差基线法计算所述天线阵列中各个实基线的实际相位差包括步骤：
6.根据权利要求5所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，通过所述参差基线法计算所述天线阵列中各个实基线的实际相位差时考虑抖动，设抖动的最大误差为Δε，各个实基线对应的测得相位差的余数组合为：
7.根据权利要求6所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，通过所述参差基线法得到n个实基线对应的n3个实际相位差组合后还包括：
8.一种基于干涉仪测向的目标定位系统，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于干涉仪测向的目标定位系统，其特征在于，所述测向模块包括：
10.根据权利要求9所述的基于干涉仪测向的目标定位系统，其特征在于，所述测向模块还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，对测向角度和时间进行最小二乘法拟合包括：
3.根据权利要求1所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向包括：
4.根据权利要求3所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，每隔第一预设时间对飞行载体进行测向还包括：
5.根据权利要求4所述的基于干涉仪测向的目标定位方法，其特征在于，通过参差基线法计算所述天线阵列中各个实基线的实际相位差包括步骤：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡聪，郑飞，杨振家，杨大钦，周东来，汪晶，
申请(专利权)人：武汉三江航天远方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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