[发明专利]一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法

权利要求书

1.一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：该方法具体包括以下步骤：

步骤一、建立三维坐标系

将M元阵列放置于X-Y平面中，对阵元由1至M进行编号，阵元m的位置用极坐标表示为(r_m,θ_m)，r_m表示阵元m到原点的距离，θ_m表示由X轴正轴逆时针到阵元m与原点连线的夹角；目标信号的来波方向用(α,β)表示，α∈[0,2π)为X轴正轴逆时针到来波方向在X-Y平面投影的夹角，表示方位角；β∈[0,π/2]为来波方向与Z轴的夹角，表示俯仰角；

步骤二、选择基线对并计算模糊数范围

从步骤一的M元阵列中，选取L个基线对，每个基线对由两根基线构成；阵元m与阵元n的连线组成基线mn，其测量相位差模糊数范围为[-K_mn,K_mn]，其中，表示向下取整，l_mn为基线mn的长度；β_max为最大俯仰角，λ_min为信号最小波长，分别根据测向指标中的视场角范围和工作带宽确定；

步骤三、生成方向函数组

以步骤二计算得到的模糊数范围为界，分别对每个基线对的测量相位差生成由多个方向函数f构成的方向函数组；

步骤四、改进方向函数

删除步骤三构建的方向函数组中绝对值大于1的数，并将剩余的方向函数进行归一化处理，得到改进后的方向函数f'：

步骤五、聚类分析

对改进后的L组方向函数进行聚类分析，从每组方向函数组中挑选一个数值，使L个数值的聚类程度最高；

步骤六、估计来波方向

从步骤五分析得到的聚类程度最高的L个改进方向函数中选取一个数值用于估计来波方向，信号的方位角和俯仰角分别为：

其中，Arg(·)表示求复数的辐角主值，atan(·)表示求反正切。

2.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：步骤一放置的阵列为任意阵列。

3.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：步骤二中选取的基线对中，两根基线互不平行。

4.如权利要求1所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：步骤三中生成方向函数的方法为：在基线对(mn,pq)中，基线mn和基线pq的测量相位差分别为和模糊数范围分别为[-K_mn,K_mn]和[-K_pq,K_pq]；从两个模糊数范围中分别取一个值，记为k_mn和k_pq，则对应的方向函数为：

其中，d_mn＝2πl_mn/λ；d_pq＝2πl_pq/λ，λ为信号波长；ψ_mn＝atan2(△y,△x)，△x＝r_ncosθ_n-r_mcosθ_m，△y＝r_nsinθ_n-r_msinθ_m，ψ_pq＝atan2(△y′,△x′),△x′＝r_qcosθ_q-r_pcosθ_p，△y′＝r_qsinθ_q-r_psinθ_p，atan2(·)表示求四象限反正切。

5.如权利要求1或3所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：基线对的测量相位差通过模拟鉴相、数字FFT或数字相关方法获得。

6.如权利要求1或3所述一种基于改进混合基线的任意阵列干涉仪测向方法，其特征在于：共生成了L组方向函数组，其中基线mn与基线pq生成的方向函数组包含(2K_mn+1)(2K_pq+1)个方向函数。