短基线干涉仪测角定位方法研究

摘要

近年来，雷达反隐身技术成为了世界各国关注和研究的重点，在各种反隐身技术中，米波雷达因为其本身的优点成为公认的、具有发展前景的有效技术途径。但是，米波雷达本身也存在角度测量精度低等缺点，所以目前大多应用在防空预警探测领域，而很难有效地应用于制导领域中。如何提高米波雷达角度测量精度，是一个亟待解决的问题。
　　本论文的研究目的是提高米波雷达的角度（方位角）测量精度，为米波雷达的应用从远程警戒领域扩展到制导领域作理论探索。为了提高米波雷达的方位角测量精度，文中选择了短基线干涉仪角度测量体制。论文内容将涉及到以下几个方面：
　　短基线干涉仪系统的组成、系统测角基本原理及相关问题的阐述。短基线干涉仪测角的基本原理是相位法测角，即利用系统中不同接收站之间的相位差来获得目标的方位角信息，具有测角精度高的优点，但却不可避免的存在着测角模糊的问题，文中对短基线干涉仪这两个基本问题进行了说明。
　　短基线干涉仪系统角度测量精度的研究。短基线干涉仪测角精度受相位差测量精度、基线长度测量精度、系统工作波长（频率）测量精度等因素的影响，文中，在对原有理论进行分析的基础上着重分析了基线长度测量精度对系统角度测量精度的影响。此外，文中还提出了信号回波多普勒频移影响下的两种相位差提取方法，以提高短基线干涉仪角度测量精度。
　　短基线干涉仪系统测角模糊问题的研究。在短基线干涉仪测角体制下，存在着测角多值模糊问题，文中除了对测角多值模糊产生的原因及目前存在的几种解模糊方法进行了简单分析外，还提出了适用于短基线干涉仪的新方法——变频解模糊方法，计算机仿真验证了其解角度多值模糊的有效性。
　　短基线干涉仪系统的应用研究。短基线干涉仪系统可以测得目标的方位角、距离和速度，因此系统可以实现对目标的二维定位。文中对系统的目标二维定位误差进行了分析，并在此基础上，讨论了短基线干涉仪定位模糊和无解与系统中各雷达接收站之间的几何布局之间的关系，给出了在综合考虑定位精度、实际应用条件等因素后的各接收站的配站方案。

目录

短基线干涉仪测角定位方法研究

RESEARCH ON ANGLE MEASUREMENTAND LOCATION USINGSHORT-BASELINE INTERFEROMETER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 研究背景、目的和意义

1.2 研究现状和发展前景

1.3 本文研究内容

第3章 短基线干涉仪测向误差分析

3.1 短基线干涉仪测向误差分析

3.2 相位测量误差对短基线干涉仪测向误差的影响

3.3 短基线干涉仪相位差信息的提取

3.3.1 中频比相

3.3.2 时域鉴相算法和频域鉴相算法

3.3.3 回波信号多普勒频移对鉴相算法性能的影响

3.3.4 短基线干涉仪鉴相算法仿真结果

3.4 基线长度测量误差对短基线干涉仪测向误差的影响

3.5 相位测量误差、基线长度测量误差对测向误差的共同影响

3.6 本章小结

第2章 短基线干涉仪的一般理论

2.1 相位干涉仪的基本理论

2.2 短基线干涉仪的基本组成

2.3 短基线干涉仪测向的基本原理

2.4 本章小结

第4章 短基线干涉仪测角模糊问题

4.1 短基线干涉仪测角模糊问题概述

4.2 多基线解模糊方法和余数定理解模糊方法

4.3 粗测向解短基线干涉仪模糊的方法

4.4 变频率解短基线干涉仪模糊的方法

4.5 本章小结

第5章 短基线干涉仪系统二维定位精度分析

5.1 定位精度的几何稀释（GDOP）

5.2 方位测量加权最小二乘定位估计

5.3 利用短基线干涉仪测得方位角对目标二维定位精度分析

5.4 利用其他信息对目标二维定位精度分析

5.4.1 利用 和主站方位角 对目标二维定位精度分析

5.4.2 利用 和方位角 、 对目标二维定位精度分析

5.5 短基线干涉仪雷达布站与定位模糊、无解的关系

5.5.1 短基线干涉仪定位模型的建立

5.5.2 短基线干涉仪雷达布站与定位模糊、无解的关系

5.5.3 最优布站

5.6 本章小结

结 论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致 谢