相位干涉仪测向算法与长基线系统研究

"基于相位干涉仪测向算法的定位技术研究" 本文主要探讨了使用相位干涉仪进行测向的技术，特别是在解决测向模糊性和提高精度方面的研究。作者梁双港在西北工业大学攻读硕士期间，针对电磁场与微波技术专业进行了深入的研究。 文章首先阐述了干涉仪测向的基本原理和数学模型。干涉仪测向依赖于天线阵列的布阵形式和基线长度，通过对天线接收到的相位差进行分析来确定信号来源的方向。提高测向精度的关键在于增加基线长度和调整来波与基线法线的角度，使得入射角尽可能小，这有助于减少相位误差并提升测向精确度。 接着，文章介绍了两种不同的干涉仪测向系统：传统相位干涉仪和长基线测向系统。在传统相位干涉仪中，采用了长短基线的组合，利用短基线的唯一性解决长基线的模糊问题。具体来说，通过长基线的测量值计算出多个可能的相位差值，再结合短基线和长短基线几何长度的比例，可以确定正确的长基线相位差，从而实现全方位360度的测向。 长基线测向系统则更进一步，采用二维足够长的基线来消除测向模糊性。该系统利用主值区间内的相位差来寻找所有可能的来波方向，并通过多条基线的测向值进行比较，确定唯一的方向角。这种方法不仅可以揭示干涉仪测向体制中难以克服的多值性入射区域，还能提供最大可用基线长度的限制。此外，长基线测向系统的基线长度选择较为灵活，允许选择足够长的基线，且对基线数量不那么敏感。 为了提高测向精度，文章还提出了最小二乘测向算法。该算法将矩阵运算应用于相位测量值，能够充分利用所有相位信息，避免半空间内出现大测向误差的情况，确保了测向的准确性。 最后，作者通过模拟仿真展示了不同天线阵列布局（如L型天线阵、等长四基线和等长五基线）在干涉仪测向中的应用效果。这些仿真结果为实际工程中干涉仪测向系统的设计提供了实验依据。 关键词包括：干涉仪测向、测向算法、长基线、最小二乘法。本文深入研究了干涉仪测向技术，尤其是算法优化和系统设计，为提高测向系统的性能提供了理论支持和实践指导。