[发明专利]一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法、系统及介质

说明书

本发明提供了一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：采用干涉仪接收机，输入天线各通道相位，计算两两通道之间的相位差；计算长基线相位差模糊度的最大值；步骤2：记录阵元接收数据的输入序号，将通道之间的相位差求模，采用遍历法解模糊，得到无模糊相位差，求得测向值；步骤3：对输入的测向值采用卡尔曼滤波；步骤4：如果输出的值令否则，根据ζ(k)求取模糊值如果n(k‑1)＝n(k+1)且令令令ρ＝1；更新转到步骤3；步骤5：输出测向结果值。本发明提供的一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法、系统及介质能有效地修正因相位测量误差带来的角度错误值。

技术领域

本发明涉及电子技术的领域，具体地，涉及一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法。

背景技术

采用干涉仪对目标进行测向过程中，由于存在相位测量误差，会导致干涉仪解模糊错误，进而导致对目标的测向错误。想要获得对目标的稳定跟踪，要求对干涉仪测向的稳定输出。

现有的方法多讨论干涉仪解模糊方法，由于在非理想条件下，干涉仪相位误差在所难免，进而导致解模糊错误，无论哪一种解模糊方法，由于相位误差导致的解模糊错误都不可避免，因而，现有的干涉仪解模糊方法不能很好地应用于现实环境中。干涉仪测向天线通常有多个阵元，最基本的方法是将最短基线长度设置为小于半个波长的值，因而最短基线无模糊，再采用最长基线进行测向。在现实环境中，特别是高频段应用，将天线距离设置短于半个波长有时候不太现实，因为高频的波长很短，诸如厘米甚至毫米量级，远小于天线的物理尺寸，因而这种方法不能很好应用于现实环境中。低频环境下，即便满足物理尺寸要求，该方法也不能克服由相位测量误差导致的解模糊错误。改进的干涉仪解模糊方法是采用3个阵元进行解模糊，将后两个阵元距离设置为前两阵元距离加上一个特定的值，而该值满足小于半波长，利用此方法进行解模糊后再进行测向，而仿真中发现，如果天线阵元的相位测量存在误差，此种方法解模糊错误也不可避免，因而，需要研究专门的方法用于解模糊的纠错。

针对上述的相关技术，发明人认为存在解模糊错误的问题，因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法、系统及介质。

根据本发明提供的一种卡尔曼滤波的干涉仪测向模糊纠错方法，包括如下步骤：

步骤1：采用阵元数为L的干涉仪接收机，阵元排布依次为1到L，输入天线各通道的相位为i＝1…L，计算两两通道之间的相位差i＝1,…,L,j＝1,…,L,ij；阵元i和阵元j之间的间距为D_ij，令ρ＝0；根据天线的长度和信号的频率f，计算长基线相位差模糊度的最大值n_max：

其中，表示向上取整，因此，长基线相位差模糊度的范围为[-n_max，n_max]，Φ_1L和D_1L分别表示阵元1和阵元L之间的相位差和距离，c表示光速，θ_max表示干涉仪的最大角度测量值；

步骤2：记录阵元接收数据的输入序号k，将通道之间的相位差Φ_ij(k)对2π求模，得到取值范围为(-π,π)，采用遍历法解模糊，得到无模糊相位差求得测向值将和分别记为和对应模糊度为n，记为n(k)；；

步骤3：对输入的测向值采用卡尔曼滤波，输出结果为ζ(k)，如果ρ＝0，转到步骤4，否则，转到步骤5；

步骤4：如果输出的值令否则，根据ζ(k)求取模糊值

其中·表示四舍五入，如果n(k-1)＝n(k+1)且令令α,β表示设定的门限值，取值范围为0～10，令ρ＝1；更新转到步骤3；

步骤5：输出测向结果值。