[发明专利]利用同步天线阵来实时定位有源待测物的装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用同步天线阵来实时定位有源待测物的方法，其中具体涉及根据由有源待测物实时发出的同一个实时位置信号在各天线阵元之间的实时相位差来得出待测物的实时位置。该方法通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成。

背景技术

现有同步天线阵来实时定位有源待测物的技术。各天线阵元接收由待测物实时发出的同一个实时位置信号，计算出此实时位置信号在各天线阵元的相对相位，从而得到此实时位置信号在各天线阵元之间的实时相位差，然后根据实时相位差实时计算待测物的实时位置，可参见中国专利文献CN102419429A。现有技术的缺点是根据实时相位差实时计算待测物的实时位置计算量大，消耗系统资源多，计算速度慢，不满足实时定位的需要。

发明内容

本发明的目的是以较小的运算量对有源待测物进行较准确的实时定位。

为此，在实时定位有源待测物之前，先就不同的理论位置预先算好理论相位差，每个理论相位差具体为待测物在每个理论位置所发出的同一个理论位置信号在各天线阵元之间的相位差。预存这些理论相位差。

然后在需实时定位时实施本发明利用同步天线阵来实时定位有源待测物的方法，输入由各天线阵元各自实时接收的由待测物实时发出的同一个实时位置信号，计算出此实时位置信号在各天线阵元的相对相位，从而得到此实时位置信号在各天线阵元之间的实时相位差，其特征是，取出预存的分别代表不同理论位置的多个理论相位差，每个理论相位差具体为待测物在每个理论位置所发出的同一个理论位置信号在各天线阵元之间的相位差，确定其中最接近所述实时相位差的理论相位差，就以此最接近的理论相位差所代表的理论位置作为待测物的实时位置。

本发明利用了已预先计算好的理论相位差，只需经过一定次数的迭代运算，所以无需进行复杂的运算就实现了对待测物的较准确的实时定位。迭代次数由定位精度需求来决定，在满足精度情况下取其中最接近的理论相位差所代表的理论位置即可。

本发明在在进行一维定位时，具体这样来确定其中最接近所述实时相位差的理论相位差：按照所代表的理论位置在沿维度方向上的排列顺序将多个理论相位差排成序列，然后重复执行迭代步骤——比较实时相位差离序列哪一端的理论相位差更接近，把从离实时相位差较远的那一端开始的k个理论相位差从序列中去除，k为正整数且不大于序列当前含有的理论相位差个数的一半——直至序列中只剩下一个理论相位差，该理论相位差即为最接近所述实时相位差的理论相位差。通过此迭代步骤，把较远的理论相位差逐步去除，剩下的就是较接近的理论相位差，最终得到最接近的理论相位差，操作简单，适合计算机软件执行。k取值越大则在每次迭代步骤中被去除的较远的理论相位差的数量越多，所需迭代的次数就越少，越快得出结果，但k不宜超过理论相位差个数的一半，否则容易把本来较接近的位于当前序列中间的理论相位差不适当地去除掉，导致最终得出的结果并不是最接近实时相位差的，因此，优选为k在所允许的取值范围内取最大值，在保证计算结果准确性的前提下达到最快的计算效率。

实时相位差和理论相位差之间的远近，其衡量标准最直接地，可以是实时相位差和理论相位差这两者的差值越小则这两者越接近。如果天线阵元有至少三个，使得同一个位置信号在各天线阵元之间的相位差有至少两个，则所述的两者的差值取所述两者的各对应相位差的差值的算术平均，所述的两者的差值可以最简单地取所述两者的各对应相位差的差值的算术平均。

本发明更进一步地，进行二维定位，对其中每一维的定位均采用所述的一维定位来实现。

附图说明

图1是本发明实施例天线阵元和理论位置排列示意图。

图2是二维定位示意图。

具体实施方式

如图1，同步天线阵有八个天线阵元1、2、3、4、5、6、7、8，在地面上沿一维方向按顺序排列有九个理论位置A、B、C、D、E、F、G、H、I。