[发明专利]一种基于长基线干涉仪的无源测距方法

说明书

本发明提供一种基于长基线干涉仪的无源测距方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，根据最小无模糊测距距离、工程的最大实基线长度、测距精度，进行基线设计，得到基线长度序列；步骤2，按照相位同步要求和基线长度序列进行基线布置，搭建长基线干涉仪无源测距系统，测量得到目标角度和信号波长；步骤3，利用长基线干涉仪系统侦收目标信号得到相位差，对相位差进行解模糊，得到无模糊的相位差；步骤4，根据解模糊结果进行测距，得到目标距离估计。

技术领域

本发明涉及一种无源测距定位技术，特别是一种基于长基线干涉仪的无源测距方法。

背景技术

无源测距技术是指根据目标辐射和反射的信号进行测距的技术，由于角度测量的方法较为成熟，定位问题通常也可以转化为测距问题，因此测距技术在深空探测、无线电监测、航海、航空、航天、测控、电子对抗等领域都有广泛的用途，受到了国内外的重视。由于无法改变信号，根据目标辐射信号进行无源测距定位难度较高，常见的方法可以分为单站定位和多站定位两大类，多站定位方法由于系统相对复杂，且需要形成较长的基线，在一些条件下难以适用，因此单站测距定位技术具有十分重要的研究价值。常见的单站定位方法包括单站二维测角定位、单站运动测角定位、单站测相位差变化率定位等，这些方法需要布置二维测角基线，只适应空间中对已知平面上目标的定位，或需要观测站进行运动。因此迫切需要一种基于静止单站的无源测距定位技术。Hammerquist提交的专利(Hammerquist EL，Oaks T.Phase measurement ranging[P].US patent 1988，4788548.)公开了一种比相测距方法，通过比较三通道相位进行测距，但未能深入研究对基线设计、解相位差模糊等问题；李蔚等(李蔚，郭福成，柳征，姜文利.基于等长基线干涉仪的单脉冲被动定位方法[J].系统工程与电子技术，2015，37(2)：266-270.)基于该方法研究了一种参差基线布置方法，可解相位差模糊进行测距。这两篇文献提出的方法要求布置相对较长的相参基线，限制了其工程实用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于长基线干涉仪的无源测距方法，该方法通过平行布置相对较短的等长相参实基线对，构成长基线，实基线对之间无相位同步要求。本发明降低了系统实现的难度，拓宽了了干涉仪比相测距的应用范围，具有一定的理论和工程应用价值。

一种基于长基线干涉仪的无源测距方法，包括以下步骤：

步骤1，根据最小无模糊测距距离R_min、工程的最大实基线长度d_max、测距 精度，进行基线设计，得到基线长度序列{d_i,d2_i}，i＝1,…,J；

步骤2，按照相位同步要求和步骤1基线设计中得到的基线长度序列进行基线布置，搭建长基线干涉仪无源测距系统，测量得到目标角度和信号波长

步骤3，利用步骤2的长基线干涉仪系统侦收目标信号得到相位差，对相位差进行解模糊，得到无模糊的相位差

步骤4，根据步骤3解模糊结果进行测距，得到目标距离估计

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)仅需要布置相对较短的相参实基线，降低了系统实现的难度，避免了基线长度过长导致的系统灵敏度损失过大的问题；(2)基线布置灵活，可以适用于山地、存在建筑遮挡等环境下；(3)在等效基线长度相同的条件下，测距精度更高。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1为一种基于长基线干涉仪的无源测距原理示意图。

图2为测距处理流程示意图。

图3为基线设计步骤示意图。

图4为测距误差分布示意图。

图5为测角误差和对测距的影响示意图。