二維干涉儀測向算法研究

摘 要：為明確二維干涉儀測向中傳統體制和相關體制兩類算法的不同適用范圍，一方面將擴展基線干涉儀算法從一維測向拓展到方位俯仰角二維測向；另一方面采用插值擬合技術提高空間夾角相關干涉儀算法測向精度。通過Matlab對兩種算法的測向精度和抗系統誤差性能進行仿真對比實驗，明確了各算法的優勢，為干涉儀測向設備中測向技術的選擇提供依據。

關鍵詞：干涉儀； 空間夾角； 擴展基線； 測向精度； 抗系統誤差

中圖分類號：TN966?34 文獻標識碼：A 文章編號：1004?373X（2013）01?0001?04

0 引 言

干涉儀測向通過測量來波信號在接收天線上產生的電信號之間的相位差來確定波達方向[1]。干涉儀測向技術因其具有測角范圍廣、能被動測向、測向精度高、實時性好等優點，已被廣泛地應用于導航、探測、航空航天等軍事和民用領域的測向系統中[2]。

干涉儀測向體制主要分為兩類——傳統干涉儀和相關干涉儀[3]。傳統干涉儀通過直接計算求解出方位俯仰角，相關干涉儀通過對比實測相位差和原始相位差樣本實現測向[4]。目前，傳統干涉儀主要致力于解模糊技術的創新發展[5]，主要的方法[6?8]有長短基線法、虛擬基線法、參差基線法和輔助基線法等。具有代表性的是基于輔助基線的擴展基線干涉儀算法，因其不受陣列形式限制且測向精度高等優點而被廣泛應用。而相關干涉儀當樣本數據量較大時，難以實現測向的實時性。文獻[9]中介紹的空間夾角相關干涉儀算法，通過引入空間夾角，使得針對方位角和俯仰角的二維搜索變成了空間夾角的一維搜索，從而降低算法的運算量。

可以看出，目前關于提高干涉儀測向性能的研究大都針對干涉儀測向算法的某個方面存在的問題提出新的或改進方法，缺少對兩類體制算法進行橫向系統的比較，進而無法弄清具體條件下兩類算法的優劣性和實現的可能性。因此本文選取擴展基線干涉儀算法和空間夾角相關干涉儀算法展開研究，一方面將擴展基線算法的應用從一維測向擴展到二維測向，另一方面將三點插值應用到空間夾角算法提高其測向精度。接著通過仿真對比，給出了兩算法在測向精度和抗系統誤差性能等方面的差異，明確了兩者的優劣，以便在不同的條件下選擇最優的算法來滿足測向性能需求。