CN109541523B - 一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法 - Google Patents

Abstract

一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法，用于热真空环境下对干涉仪通道间相位差进行温漂标定，该系统克服了星载干涉仪在轨工作时，角度测量结果受环境温度变化影响的问题，能够在地面完成对干涉仪测角系统温变误差的离线标定并完成系统校正，能够在不同温度环境下通过返算温度数据进行相位差校正，计算精度高，校正效果好。

Description

一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法

技术领域

本发明涉及一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法，属于干涉仪标定领域。

背景技术

干涉仪系统在工作时，各接收天线的波导馈线网络的通道相位会随环境温度的变化进行漂移，相位漂移量耦合到角度测量结果，影响角度测量精度，因此必须进行各通道间相位差的漂移标定及校准，对线馈线网络的温变特性进行标定，

在现有技术中，干涉仪标校主要有：北京理工大学吴嗣亮教授等发表的文章《干涉仪宽带实时校准方法研究》提到，采用增加辅助校准设备如引入校准通道等，实现对通道进行实时校准；中国西南电子研究所的文章《改进的干涉仪测向相位一致性校正技术》提到，增加了一个自检源，通过实时校正解决了温度、振动等环境条件改变引入的相位不一致性误差；中国航天科工集团二院25研究所的文章《一种宽带雷达幅相误差分析与校正方法》针对接收通道幅相不一致性及正交通道误差对系统性能的影响，进行了分析研究，并未提到天线馈线；国电子科技集团38研究所的专利《反射面干涉仪的测试及校正装置及方法》(申请号201610209550.3，在审)提到，利用矢网在暗室中对干涉仪的各通道相位进行标校。该发明提出了一种反射面干涉仪的测试及校正装置及方法，待测的反射面干涉仪安装于接收高台上；发射高台位于反射面天线的反射面波束指向方向上，在发射高台上安装喇叭，喇叭与反射面天线相对设置；在测试前，矢量网络分析仪第一端口通过电缆连接喇叭，第二端口通过电缆连接干涉仪第一个通道，以矢量网络分析仪的传输数据对矢量网络分析仪的传输特性进行校准。再将与第二端口相连的电缆与干涉仪的其他接收通道相连，根据基准通道的传输相位特性对其他接收通道的传输相位特性进行校正；航天科技集团第五研究院西安分院的专利《一种干涉仪阵列综合校准方法》(专利号ZL201410513334.9)提供一种干涉仪阵列综合校准方法。首先将目标信号初始入射方向、加工安装综合误差和馈线通道综合误差同时参数化，其次按照已知轨迹转动天线阵获取测量方程组，然后通过参数估计获取误差参数及入射信号方向，最后将误差参数修正入干涉测角公式，通过迭代技术得到精密校准后的角度。

可见，目前针对干涉仪测向系统的标定校准方法主要有两类：1).对干涉仪整体进行校准，对阵元安装误差、通道相差等进行综合校正，该方法要求低电磁干扰，一般在暗室中进行，只能进行常温校准，对工作温度变化时传输通道相差的变化引入的测角误差不能进行校准，2).引入校准通道，对接收通道的温度变化特性进行在线实时检测校准，操作步骤复杂，精度低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，对工作温度变化时传输通道相差的变化引入的待标定天线测角误差不能进行校准的问题，提出了一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种干涉仪温变误差的热真空标校系统，包括信号源模块、待标定天线模块、辅助传输模块、干涉测角模块、数据采集处理模块，其中：

信号源模块：生成无线校准信号并发送至待标定天线模块；

待标定天线模块：包括N个待标定天线，对信号源模块发送的无线校准信号进行多路分时接收，并将N个待标定天线接收无线校准信号后生成的N路电波信号合成为一路合成校准信号，并发送至干涉测角模块，其中，N为正整数；

辅助传输模块：为信号源模块发送的无线校准信号提供信号传输通道；

干涉测角模块：接收待标定天线模块发送的一路合成校准信号，并对该信号进行信号复现，提取复现后N路电波信号的相位差，并根据所得相位差数据计算无线校准信号入射方位角、俯仰角，将计算所得角度数据及相位差数据发送至数据采集处理模块；同时接收数据采集处理模块返送的温度校准数据，并根据该数据对不同温度条件下的相位差进行校准；

数据采集处理模块：接收干涉测角模块发送的相位差数据、角度数据，获取温度校准数据，并返送温度校准数据至干涉测角模块。

所述信号源模块包括信号源、发射天线；

信号源：生成无线校准信号并通过穿舱射频电缆传输至发射天线；

发射天线：接收信号源传输的无线校准信号并发送至待标定天线模块。

所述待标定天线模块包括N个待标定天线、PIN开关；

PIN开关：将N个待标定天线生成的N路电波信号进行分时切换，同时合并为一路合成校准信号。

所述待标定天线数量为5个，分别为测角天线1～5，所述测角天线3安装于发射天线正前方，测角天线2安装于测角天线3正下方，测角天线1安装于测角天线2正下方，测角天线4安装于测角天线3左侧，测角天线5安装于测角天线4左侧，测角天线1、2、3组成俯仰基线，测角天线3、4、5组成方位基线，两条基线整体构成L型直角接收阵面，发射天线与测角天线3连线与测角天线1、2、3组成的基线、测角天线3、4、5组成的基线角度均为45度。

所述干涉测角模块根据相位差计算信号入射的方位角和俯仰角的干涉测角公式如下：

D*sin(theta)/lambta＝dphase/(2*pi)；

式中，D为测角天线间距；计算俯仰角时，D为测角天线1和测角天线3的间距，计算方位角时，D为测角天线3和测角天线5的间距；

theta为入射角，计算俯仰角时，theta为入射信号和方位平面的夹角；计算方位角时，theta为入射信号在方位平面的投影和天线面板法线的夹角，其中，方位平面由天线面板法线和测角天线3、5的连线构成；

lambta为入射信号波长，dphase接收信号的相位差。

所述数据采集处理模块根据相位差数据、角度数据计算待返送的温度校准数据，具体如下：

(1)计算常温T0状态下6路信号真空和常压状态的相位差校正量p_i(T0)，i＝1,2,3,4,5,6，分别代表测角天线3与测角天线4的相位差、测角天线3与测角天线5的相位差、测角天线5与测角天线4的相位差、测角天线3与测角天线1的相位差、测角天线3与测角天线2的相位差、测角天线1与测角天线2的相位差，计算公式如下：

p_i(T0)＝aa_i(T0)–bb_i(T0)

式中，aa_i(T0)为测得常温常压各路信号相位差，bb_i(T0)为测得常温真空各路信号相位差；

(2)以常温T0为基准，计算相位差温漂值q_i(T)，计算公式如下：

q_i(T)＝cc_i(T)+p_i(T0)

式中，cc_i(T)为测得真空下各路信号相位差的温变值；

(3)对各路相位差温漂值q_i(T)进行多项式拟合，获取温漂规律系数ai，bi和ci，计算公式如下：

q_i(ΔT)＝ai*ΔT^2+bi*ΔT+ci

其中ΔT＝T-T0，代表温度偏移值，q_i(T)为温度偏移时相位差温漂值；

ai、bi、ci为第i路相位差温漂规律多项式拟合的系数；

(4)将步骤(1)、步骤(3)所有数据作为温度校准数据进行返送，通过数据采集处理模块返送至干涉测角模块。

所述干涉测角模块根据数据采集处理模块返送的温度校准数据进行相位差校准，具体如下：

(1)对干涉测角模块实时提取的相位差进行常温零值校准，计算公式如下：

w_i＝cc_i(T)–kk_i；

其中kk_i为在暗室中获取的各路相位差校正量，w_i为去除常温常压零值后的各路相位差；

(2)计算相位差温漂校正量x_i(ΔT)，计算公式如下：

x_i(ΔT)＝ai*ΔT^2+bi*ΔT+ci-p_i(T0)

(3)校正后相位差的计算公式如下：

y_i＝w_i–x_i(ΔT)

y_i为去除各项零值及误差的校正后相位差；

(4)根据步骤(3)所得相位差及干涉测角公式，可解算得到包含方位角、俯仰角的入射角角度信息并进行相位差校准。

一种干涉仪温变误差的热真空标校方法，步骤如下：

(1)通过支撑工装对待标定天线模块中的待标定天线进行安装标定，使待标定天线保持机械零位，天线阵面朝向信号源模块的发射天线口面；

(2)对安装标定后的待标定天线及发射天线进行相对位置精测，通过数据采集处理模块向干涉测角模块返送温度校准数据，进行干涉测角模块初始化；

(3)在常温状态下，利用信号源模块生成无线校准信号，由发射天线发送至待标定天线模块的待标定天线阵；

(4)利用穿舱射频线缆接收无线校准信号，并将所有待标定天线生成的多路电波信号通过PIN开关进行分时接收合并为一路合成校准信号，再发送至干涉测角模块；

(5)利用干涉测角模块的单通道干涉测角装置进行待标定天线各路信号相位差的提取、解算出发射天线在待标定天线阵面法线的方位角、俯仰角，同时利用数据采集处理模块进行数据存储，根据相位差数据获取温度校准数据并返送至干涉测角模块进行相位差校正。

所述步骤(5)中，待标定天线阵面法线的方位角、俯仰角的解算方法为：

D*sin(theta)/lambta＝dphase/(2*pi)

式中，D为测角天线间距；计算俯仰角时，D为测角天线1和测角天线3的间距，计算方位角时，D为测角天线3和测角天线5的间距；

theta为入射角，计算俯仰角时，theta为入射信号和方位平面的夹角；计算方位角时，theta为入射信号在方位平面的投影和天线面板法线的夹角，其中，方位平面由天线面板法线和测角天线3、5的连线构成；

lambta为入射信号波长，dphase接收信号的相位差。

所述步骤(5)中，根据相位差数据获取温度校准数据的计算公式为：

p_i(T0)＝aa_i(T0)–bb_i(T0)

q_i(T)＝cc_i(T)+p_i(T0)

q_i(ΔT)＝ai*ΔT^2+bi*ΔT+ci

式中，aa_i(T0)为测得常温常压各路信号相位差，bb_i(T0)为测得常温真空各路信号相位差，p_i(T0)为常温T0状态下各路信号真空和常压状态的相位差校正量，q_i(T)为相位差温漂值，T0为常温，cc_i(T)为测得真空下各路信号相位差的温变值，ai，bi和ci为温漂规律系数，ΔT＝T-T0，为温度偏移值。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明提供的一种干涉仪温变误差的热真空标校系统及标校方法，给出了标校系统和基于该系统的一套完整的标定流程、数据处理方法和误差校准方法，解决了对干涉仪温变误差的地面离线标校问题。相较已有的干涉仪校准手段，可消除温变误差，同时提出了离线校准，无需引入校准通道，简化了干涉仪设计；

(2)本发明引入了数据采集系统，采集并存储相位差数据、角度数据和待标定天线温度数据，可同步对数据进行处理获取误差特性并进行系统校准，不需手动进行连接切换和数据记录，测试过程自动化程度高，同时引入吸波箱和刚性低型变固联工装组合的辅助传输设备，配合真空罐提供低电磁干扰的温变环境，测试系统中的多径干扰场能够被抑制到主接收场-35dB以下，使干涉仪系统可在金属密闭腔体内进行高精度无线校准。

附图说明

图1为发明提供的标校系统组成示意图；

图2为发明提供的微波雷达干涉测角装置图；

图3为发明提供的天线阵面测角天线排列图；

图4为发明提供的交会对接微波雷达干涉仪待标定模块实物图；

图5为发明提供的吸波箱示意图；

图6为发明提供的干涉测角方法流程图；

具体实施方式

一种干涉仪温变误差的热真空标校系统，如图1所示，包括信号源模块、待标定天线模块、辅助传输模块、干涉测角模块、数据采集处理模块，其中各模块的功能分别为：

(S1)信号源模块：生成无线校准信号并发送至待标定天线模块；

信号源模块包括信号源、发射天线；

信号源：生成无线校准信号并通过穿舱射频电缆传输至发射天线；

发射天线：接收信号源传输的无线校准信号并发送至待标定天线模块；

(S2)待标定天线模块：对信号源模块发送的无线校准信号进行多路分时接收，并将N个待标定天线接收无线校准信号后生成的N路电波信号合成为一路合成校准信号，并发送至干涉测角模块，其中，N为正整数，奇数；

待标定天线模块包括待标定天线、PIN开关；

待标定天线：接收信号源模块发送的无线校准信号，根据待标定天线数量生成同等路数电波信号经由波导馈线网络发送至PIN开关；

PIN开关：将生成的N路电波信号进行分时切换，同时合并为一路合成校准信号；

其中，待标定天线数量分别为测角天线1～5，所述测角天线3安装于发射天线正前方，测角天线2安装于测角天线3正下方，测角天线1安装于测角天线2正下方，测角天线4安装于测角天线3左侧，测角天线5安装于测角天线4左侧，测角天线1、2、3组成俯仰基线，测角天线3、4、5组成方位基线，两条基线整机构成L型直角接收阵面，发射天线与测角天线3连线与测角天线1、2、3组成的基线、测角天线3、4、5组成的基线角度均为45度。

(S3)辅助传输模块：为信号源模块发送的无线校准信号提供信号传输通道；

辅助传输设备由吸波箱和刚性低型变固联工装组成。

吸波箱：真空罐舱门关闭后形成密闭金属腔体，发射信号在腔体内部弹射/反射形成多径信号，且多径信号中干扰场相位(反射点移动或温变)具有随机性；引入吸波箱，改善传输环境。吸波箱由吸波屏、接收加长口、接收吸波箱、发射吸波箱共4个部分组成。吸波箱放置于发射天线和待标定天线之间，发射吸波箱位于发射天线一侧、靠近发射天线；接收吸波箱位于待标定天线一侧，靠近待标定天线口面；吸波屏位于待标定天线后方；

刚性低型变固联工装用于保证试验过程中信号入射角保持不变。试验升降温过程中受材料型变影响，发射天线和被测试设备的相对位置及指向可能会发生微小变化，等价于接收信号入射角发生变化，影响接收相位。刚性低型变固联工装由测试天线支架、天线阵面支架、发射天线支架、底部支架四部分组成；

标定试验时，待标定天线首先安装在测试工装上，然后和测试工装整体安装在测试天线支架上；天线阵面由天线阵面支架进行辅助支撑，可克服重力影响，防止待标定天线指向发生改变；发射天线安装在发射天线支架上；

辅助传输设备在标定过程中放置于真空罐中，刚性低型变固联工装安装在真空罐底部支架上，在固联工装两端分别安装发射天线和待测部件，发射天线和待测部件中间插入吸波箱。辅助传输设备可改善标定中信号传输的无线环境，标定信号从发射天线发射，依次经过吸波箱的发射端吸波箱、接收端吸波箱，到达被测部件的天线口面；

(S4)干涉测角模块：即单通道干涉测角装置，微波雷达的测角设备，接收待标定天线模块发送的一路合成校准信号，并对该信号进行信号复现，经单路测角通道接收后在信号处理单元复现各路接收信号，可有效去除通道不平衡引入的相位误差，提取复现后N路电波信号的相位差，其中，N＝5，并根据所得相位差数据计算无线校准信号入射方位角、俯仰角，将计算所得角度数据及相位差数据发送至数据采集处理模块；同时接收数据采集处理模块返送的温度校准数据，并根据该数据对不同温度条件下的相位差进行校准；

具备如下功能：控制开关选通；完成各路相位差的提取；进行相位差误差校正；完成角度解算；在接受一路合成校准信号后，跟踪复现各路信号的相位，提取相位差dphase，共产生6组相位差，各路测角天线相位差见下表：

(S5)数据采集处理模块：接收干涉测角模块发送的相位差数据、角度数据，进行数据存储后获取温度校准数据，并返送温度校准数据至干涉测角模块；

在干涉测角模块中，根据相位差计算信号入射的方位角和俯仰角的计算公式如下：

D*sin(theta)/lambta＝dphase/(2*pi)；

式中，D为测角天线间距；计算俯仰角时，D为测角天线1和测角天线3的间距，计算方位角时，D为测角天线3和测角天线5的间距；

theta为入射角，计算俯仰角时，theta为入射信号和方位平面的夹角；计算方位角时，theta为入射信号在方位平面的投影和天线面板法线的夹角，其中，方位平面由天线面板法线和测角天线3、5的连线构成；

lambta为入射信号波长，dphase接收信号的相位差；

根据数据采集处理模块返送的温度校准数据获取相位校正量的运行步骤如下：

(1)计算常温T0状态下各路信号真空和常压状态的相位差校正量p_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)，计算公式如下：：

p_i(T0)＝aa_i(T0)–bb_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)

式中，aa_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)为试验获取的常温常压各路信号相位差，bb_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)为试验获取的常温真空各路信号相位差；

(2)以常温T0为基准，计算相位差温漂值q_i(T)(i＝1,2,3,4,5,6)，计算公式如下：：

q_i(T)＝cc_i(T)+p_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)

式中，cc_i(T)(i＝1,2,3,4,5,6)为试验获取的真空下各路信号相位差的温变值；

(3)对各路相位差温漂值q_i(T)(i＝1,2,3,4,5,6)进行多项式拟合，获取温漂规律系数ai，bi和ci(i＝1,2,3,4,5,6)，计算公式如下：：

q_i(ΔT)＝ai*ΔT^2+bi*ΔT+ci，(i＝1,2,3,4,5,6)

其中ΔT＝T-T0，代表温度偏移值；

ai、bi、ci(i＝1,2,3,4,5,6)为第i路相位差温漂规律多项式拟合的系数。

(4)将步骤(3)所得温漂规律系数进行温度校准数据返送，通过数据采集处理模块将步骤(1)～步骤(3)所得①各通道相位差的温漂规律ai、bi、ci(i＝1,2,3,4,5,6)；②温度基准T0；③常压和真空状态的相位差偏差p_i(T0)(i＝1,2,3,4,5,6)共计25个校准数据返送至干涉测角模块；

(5)对干涉测角模块实时提取的相位差进行常温零值校准量计算，计算公式如下：

w_i＝cc_i(T)–kk_i；(i＝1,2,3,4,5,6)

其中kk_i为依据专利《一种干涉仪阵列综合校准方法》所述方法在暗室中获取的各路相位差校正量(专利号ZL201410513334.9)；w_i为去除常温常压零值后的各路相位差；

(6)计算相位差温漂校正量x_i(ΔT)(i＝1,2,3,4,5,6)，计算公式如下：

x_i(ΔT)＝ai*ΔT^2+bi*ΔT+ci-p_i(T0)

(7)进行相位差温漂校准量计算，计算公式如下：

y_i＝w_i–x_i(ΔT)

y_i为去除各项零值及误差之后的相位差，即dphase；

(8)根据步骤(7)所得相位差温漂校准量及干涉测角公式，可解算得到包含方位角、俯仰角的入射角角度信息。

根据上述各模块具体功能及数据计算方法，提出了一种干涉仪温变误差的热真空标较方法，如图6所示，具体步骤如下：

(1)通过支撑工装对待标定天线模块中的待标定天线进行安装标定，使待标定天线保持机械零位，天线阵面朝向信号源模块的发射天线口面；

(2)对安装标定后的待标定天线及发射天线进行精度测量，通过数据采集处理模块向干涉测角模块返送温度校准数据，进行干涉测角模块初始化；

(3)在常温状态下，利用信号源模块生成无线校准信号，由发射天线发送至待标定天线模块的待标定天线阵；

(4)利用穿舱射频线缆接收无线校准信号，并将所有待标定天线生成的多路电波信号通过PIN开关进行分时接收合并为一路合成校准信号，再发送至干涉测角模块；

(5)利用干涉测角模块的单通道干涉测角装置进行待标定天线各路信号相位差的提取、解算出发射天线在待标定天线阵面法线的方位角、俯仰角，同时利用数据采集处理模块进行数据存储，根据相位差数据获取温度校准数据并返送至干涉测角模块进行相位差校正。

下面结合具体实施例进行进一步说明：

本发明的工程背景为交会对接微波雷达，采用多阵元单通道完成干涉测角：采用5个接收天线，根据参差基线解模糊的需求，布局形成方位基线和俯仰基线、组成天线阵，提取出同一个时刻各路接收信号的相位差信息。对各基线的相位差数据经过校准后进行干涉仪解算，分别得到方位角信息和俯仰角信息。干涉测角模块选取在专利《一种多阵元单通道干涉测角装置》(专利号ZL201210204275.8)中有叙述的多阵元单通道干涉测角装置，如图2所示；

如图3所示，交会对接微波雷达共5个测角天线，测角天线1、2、3组成俯仰基线，测角天线3、4、5组成方位基线，两条基线整机构成L型接收阵面，完成二维测角；

如图4所示，测角天线至PIN开关之间由波导网络连接，各天线接收信号分别经过传输波导到达PIN开关，即待标定天线；

传输波导物理长度不同且形状各异，有不同的弯曲和走向，在环境温度变化时存在复杂的热效应，各通道由热胀冷缩引起的长度变化并不一致，使得通道间相位差会随着温度变化发生改变；PIN开关为有源器件，当环境温度变化时各通道相位也会发生相对变化。因此对干涉仪的校正分两步进行：首先，在常温常压下校正，对不同入射角下的接收相位平差处理，求得在干涉仪有效测量范围内各通道间相位差在常温常压下的数值，该方法在专利《一种干涉仪阵列综合校准方法》(专利号ZL201410513334.9)中进行了描述；第二步，提供热真空环境，标定在温度变化时各通道(传输波导+PIN开关通道)间相位随温度的变化规律。

信号源的具体指标为：安捷伦E8267D，产生BPSK调制的校准信号，要求信号源产生信号可覆盖干涉仪工作频段，默认DC～40GHz；

发射天线：指向天线，3dB半波束宽度60°；

在试验过程中，标定过程中发射天线置于真空罐中，信号源位于真空罐外，发射天线和信号源之间通过穿舱射频电缆连接。发射天线指向待标定天线口面，校准所需的信号由信号源产生后通过发射天线，经由真空罐内空间传播至待标定天线口面。

如图5所示，吸波箱锥体采用高温烧结的SiC吸波材料，具有优越的微波吸收性能，锥体耐高温，具有低放气性且清洁无粉末，结构强度高。吸波箱可在真空环境下使用，适用温度范围-90℃～+90℃，在工作频段内箱体吸波性能优越，可使多径干扰场被抑制到主接收场-35dB以下。发射端吸波箱外端面有60mm*60mm的方孔，与接收端吸波箱接触的面做开口处理，方孔的尺寸为400mm*400mm，接收吸波箱外端面留有400mm*400mm的方孔；

刚性低型变固联工装选用低线膨胀系数的T300碳布材料。碳纤维线膨胀系数为0.74e-5/K，工装外轮廓最大长度为2m，高度小于50cm，按最大工况进行仿真，试验过程中发射天线和被侧天线口面的横向相对位置最大偏移小于0.34mm，对应相位变化小于0.5°。工装各支架的背部均有加筋结构，升降温过程中扭曲形变可忽略；

通过设置真空罐模拟设备在轨飞行工况，提供热真空温变环境。温变范围覆盖-90℃～+90℃；罐内空间满足标校需求。对微波雷达的多阵元单通道测角系统而言，需满足发射天线和测角天线阵面的距离不小于2.0m。本实验采用KM3真空罐，罐体深度2.5m；

对整个系统进行标定的过程中，待标定天线保持机械零位，安装在刚性低型变固联工装的测试天线支架上；发射天线安装在刚性低型变固联工装的发射天线支架上。待标定天线和发射天线分别位于刚性工装的两端，工装结构保证了发射天线天线波束指向垂直待标定天线阵面。安装完成后通过经纬仪进行精测，要求安装精度为：①发射天线喇叭轴线与待标定天线阵面法线重合(转角误差小于1°)；②发射天线喇叭口面中心在待标定天线面板的投影与天线面板中心的距离小于3mm；。③发射天线喇叭口面中心与待标定天线面板中心的距离L≥2000mm；

通过上述系统各模块的具体设定及干涉测角模块、数据采集处理模块的计算方法，以方位基线相差3为例，可得具体计算数值如下：

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种干涉仪温变误差的热真空标校系统，其特征在于：包括信号源模块、待标定天线模块、辅助传输模块、干涉测角模块、数据采集处理模块，其中：

信号源模块：生成无线校准信号并发送至待标定天线模块；

其中，所述信号源模块包括信号源、发射天线；

信号源：生成无线校准信号并通过穿舱射频电缆传输至发射天线；

发射天线：接收信号源传输的无线校准信号并发送至待标定天线模块；

待标定天线模块：包括N个待标定天线，对信号源模块发送的无线校准信号进行多路分时接收，并将N个待标定天线接收无线校准信号后生成的N路电波信号合成为一路合成校准信号，并发送至干涉测角模块，其中，N为正整数；

其中，所述待标定天线模块还包括PIN开关；

PIN开关：将N个待标定天线生成的N路电波信号进行分时切换，同时合并为一路合成校准信号；所述待标定天线数量为5个，分别为测角天线1～5，所述测角天线3安装于发射天线正前方，测角天线2安装于测角天线3正下方，测角天线1安装于测角天线2正下方，测角天线4安装于测角天线3左侧，测角天线5安装于测角天线4左侧，测角天线1、2、3组成俯仰基线，测角天线3、4、5组成方位基线，两条基线整机构成L型直角接收阵面，发射天线与测角天线3连线与测角天线1、2、3组成的基线、测角天线3、4、5组成的基线角度均为45度；

辅助传输模块：为信号源模块发送的无线校准信号提供信号传输通道；

干涉测角模块：接收待标定天线模块发送的一路合成校准信号，并对该信号进行信号复现，提取复现后N路电波信号的相位差，并根据所得相位差数据计算无线校准信号入射方位角、俯仰角，将计算所得角度数据及相位差数据发送至数据采集处理模块；同时接收数据采集处理模块返送的温度校准数据，并根据该数据对不同温度条件下的相位差进行校准；

其中，干涉测角模块根据相位差计算信号入射的方位角和俯仰角的干涉测角公式如下：

D*sin(theta)/lambta＝dphase/(2*pi)；

式中，D为测角天线间距；计算俯仰角时，D为测角天线1和测角天线3的间距，计算方位角时，D为测角天线3和测角天线5的间距；

theta为入射角，计算俯仰角时，theta为入射信号和方位平面的夹角；计算方位角时，theta为入射信号在方位平面的投影和天线面板法线的夹角，其中，方位平面由天线面板法线和测角天线3、5的连线构成；

lambta为入射信号波长，dphase接收信号的相位差；

数据采集处理模块：接收干涉测角模块发送的相位差数据、角度数据，进行数据获取温度校准数据，并返送温度校准数据至干涉测角模块；

其中，所述数据采集处理模块根据相位差数据、角度数据计算待返送的温度校准数据步骤如下：

(1)计算常温T0状态下各路信号真空和常压状态的相位差校正量p_i(T0)，i＝1,2,3,4,5,6，计算公式如下：

p_i(T0)＝aa_i(T0)–bb_i(T0)

式中，aa_i(T0)为测得常温常压各路信号相位差，bb_i(T0)为测得常温真空各路信号相位差；

(2)以常温T0为基准，计算相位差温漂值q_i(T)，计算公式如下：

q_i(T)＝cc_i(T)+p_i(T0)

式中，cc_i(T)为测得真空下各路信号相位差的温变值；

(3)对各路相位差温漂值q_i(T)进行多项式拟合，获取温漂规律系数ai，bi和ci，计算公式如下：

q_i(△T)＝ai*△T^2+bi*△T+ci

其中△T＝T-T0，代表温度偏移值；

ai、bi、ci为第i路相位差温漂规律多项式拟合的系数；

(4)将步骤(1)、步骤(3)所有数据作为温度校准数据进行返送，通过数据采集处理模块返送至干涉测角模块；

所述干涉测角模块根据数据采集处理模块返送的温度校准数据进行相位差校准的步骤如下：

(1)对干涉测角模块实时提取的相位差进行常温零值校准，计算公式如下：

w_i＝dd_i–kk_i；

其中kk_i为在暗室中获取的各路相位差校正量；dd_i为干涉测角模块实时提取的相位差；w_i为去除常温常压零值后的各路相位差；

(2)计算相位差温漂校正量x_i(△T)，计算公式如下：

x_i(△T)＝ai*△T^2+bi*△T+ci-p_i(T0)

(3)进行相位差温漂校准量计算，计算公式如下：

y_i＝w_i–x_i(△T)

y_i为去除各项零值及误差之后的相位差；

(4)根据步骤(2)所得相位差温漂校准量及干涉测角公式，可解算得到包含方位角、俯仰角的入射角角度信息并进行相位差校准。

2.利用权利要求1所述的一种干涉仪温变误差的热真空标校系统，提出了一种干涉仪温变误差的热真空标校方法，其特征在于步骤如下：

(1)通过支撑工装对待标定天线模块中的待标定天线进行安装标定，使待标定天线保持机械零位，天线阵面朝向信号源模块的发射天线口面；

(2)对安装标定后的待标定天线及发射天线进行相对位置精测，通过数据采集处理模块向干涉测角模块返送温度校准数据，进行干涉测角模块初始化；

(3)在常温状态下，利用信号源模块生成无线校准信号，由发射天线发送至待标定天线模块的待标定天线阵；

(4)利用穿舱射频线缆接收无线校准信号，并将所有待标定天线生成的多路电波信号通过PIN开关进行分时接收合并为一路合成校准信号，再发送至干涉测角模块；

(5)利用干涉测角模块的单通道干涉测角装置进行待标定天线各路信号相位差的提取、解算出发射天线在待标定天线阵面法线的方位角、俯仰角，同时利用数据采集处理模块进行数据存储，根据相位差数据获取温度校准数据并返送至干涉测角模块进行相位差校正；

其中，待标定天线阵面法线的方位角、俯仰角的解算方法为：

D*sin(theta)/lambta＝dphase/(2*pi)

式中，D为测角天线间距；计算俯仰角时，D为测角天线1和测角天线3的间距，计算方位角时，D为测角天线3和测角天线5的间距；

theta为入射角，计算俯仰角时，theta为入射信号和方位平面的夹角；计算方位角时，theta为入射信号在方位平面的投影和天线面板法线的夹角，其中，方位平面由天线面板法线和测角天线3、5的连线构成；

lambta为入射信号波长，dphase接收信号的相位差；

根据相位差数据获取温度校准数据的计算公式为：

p_i(T0)＝aa_i(T0)–bb_i(T0)

q_i(T)＝cc_i(T)+p_i(T0)

q_i(△T)＝ai*△T^2+bi*△T+ci

式中，aa_i(T0)为测得常温常压各路信号相位差，bb_i(T0)为测得常温真空各路信号相位差，p_i(T0)为常温T0状态下各路信号真空和常压状态的相位差校正量，q_i(T)为相位差温漂值，T0为常温，cc_i(T)为测得真空下各路信号相位差的温变值，ai，bi和ci为温漂规律系数，△T＝T-T0，为温度偏移值。

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