CN109959892B - 一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法、装置和系统。本发明的方法包括：获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；根据关系获得使测向误差最小的优选基线，利用优选基线对信号进行双通道分时测向，获得信号的相位差测量值；将相位差测量值代入角度估计模型后，利用最小二乘法求解角度估计模型，获得角度估计模型中方位角参数和俯仰角参数的估计值。本发明分析任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系，基于该关系获取使测向误差最小的优选基线，并利用优选基线进行双通道分时测向，以达到充分发挥测向系统效用的目的。

Description

一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及干涉仪测向技术领域，尤其涉及一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法、装置和系统。

背景技术

阵列天线测向系统是一种重要的被动式测向装备，相对于主动工作的雷达系统，除了具有抗截获、抗干扰等优点外，还具有测向精度高、体积重量小、成本低等优点，近年来受到重视。在阵列测向系统中，均匀圆阵干涉仪测向系统因其各项同性，应用简便而得到普遍应用。

常用的均匀圆阵干涉仪测向系统采用多阵元同时测相位的方式提取各基线相位差，这种方式测向精度高，但系统复杂；一种测向精度有所降低但系统大为简化的方式就是采用双通道测相体制，即测向系统仅配置双通道接收处理设备，在某一时刻仅对两个选定的阵元测量其信号相位，进而提取相位差实现干涉仪测向。

然而，对于均匀圆阵双通道干涉仪测向系统，测向基线的选择是否会对测向精度造成影响以及如何优选基线的问题尚少有研究，制约了均匀圆阵双通道干涉仪的高效应用。

发明内容

本发明提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法、装置和系统，以至少部分解决上述问题。

第一方面，本发明提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法，包括：获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，相位差矩阵包括用于表示所述信号方向的方位角参数和俯仰角参数；根据关系获得使测向误差最小的优选基线，利用优选基线对信号进行双通道分时测向，获得信号的相位差测量值；将相位差测量值代入角度估计模型后，利用最小二乘法求解角度估计模型，获得角度估计模型中方位角参数和俯仰角参数的估计值。

第二方面，本发明提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向装置，包括：获取单元，获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示所述信号方向的方位角参数和俯仰角参数；选择单元，根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线；测量单元，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值；计算单元，将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值。

第三方面，本发明提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向系统，包括：均匀圆阵双通道干涉仪，接收辐射源辐射的信号并发送给处理器；存储器，存储计算机可执行指令；处理器，所述计算机可执行指令在被执行时，使所述处理器执行均匀圆阵双通道干涉仪测向方法。

第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被执行时实现均匀圆阵双通道干涉仪测向方法。

本发明预先获取任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系，基于该关系获取使测向误差最小的优选基线，并利用优选基线进行双通道分时测向，通过将测量得到的相位差测量值代入预先建立的角度估计模型，利用最小二乘法求解方位角参数和俯仰角参数的估计值，实现干涉仪测向，充分发挥测向系统的效用。

附图说明

图1为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法的流程图；

图2为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型示意图；

图3为本发明实施例示出的均匀五元阵干涉仪采用不同基线测向对应的测向误差示意图；

图4为本发明实施例示出的均匀八元阵干涉仪采用不同基线测向对应的测向误差示意图；

图5为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向装置的结构框图；

图6为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

以下，将参照附图来描述本发明的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。这里使用的词语“一”、“一个(种)”和“该”等也应包括“多个”、“多种”的意思，除非上下文另外明确指出。此外，在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本发明的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本发明的技术可以采取存储有指令的机器可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本发明的上下文中，机器可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，机器可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。机器可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

本发明提供一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法。

图1为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：

S110，获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示所述信号方向的方位角参数和俯仰角参数。

S120，根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值。

S130，将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值。

本实施例预先获取任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系，基于该关系获取使测向误差最小的优选基线，并利用优选基线进行双通道分时测向，通过将测量得到的相位差测量值代入预先建立的角度估计模型，利用最小二乘法求解方位角参数和俯仰角参数的估计值，实现干涉仪测向，充分发挥测向系统的效用。

为便于说明上述步骤S110-S130，首先说明均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型和角度估计模型的构建方法，并分析任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系。

如图2所示，本实施例示出一N单元均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型，测向坐标系原点O位于圆阵中心，以原点O与第一阵元(记为A1)的连线矢量为X轴，以经过原点且垂直于均匀圆阵的矢量为Z轴，通过右手螺旋法则确定Y轴。对于某入射信号，以其入射方向与OXY平面的夹角为俯仰角β，以入射方向在OXY平面的正交投影与X轴正方向的夹角为方位角α。

依据测向坐标系的定义，信号方向矢量为p＝(cosαcosβ,sinαcosβ,sinβ)^T，原点O与第n个阵元An构成的基线矢量为c_n＝r(cos((n-1)θ),sin((n-1)θ),0)^T，其中r为圆阵半径，

则相对于与原点O，第n个天线阵元接收到的信号相位为：

在公式(1)中，λ为信号波长。

则圆阵各个阵元相对于原点O的相位用矢量可以表示为：

在公式(2)中，δ_n(α,β)为第n个阵元相对于原点O的相位值。

对于N个阵元，可选择不同的组合以构成相位差矢量，通常对于N阵元的均匀圆阵，选择N组基线，则相位差矢量可表示为：

Φ(α,β)＝C_N,Sδ(α,β) (3)

在公式(3)中，Φ(α,β)表示相位差矩阵，C_N,S为表示相位差选择矩阵，δ(α,β)表示相位矢量矩阵，δ(α,β)＝(δ₁(α,β),δ₂(α,β),...,δ_N(α,β))^T。

在建立均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型之后，基于测量误差可以得到相位差矢量矩阵与相位差测量矩阵之间的关系为：

在公式(4)中，

表示相位差测量矩阵，

依次表示第1条至第N条测向基线的相位差测量值，ΔΦ表示测量误差矢量，

依次表示第1条至第N条测向基线的相位差测量误差。

根据公式(4)可以得到的广义最小二乘解为：

在公式(5)中，

分别为方位角参数α和俯仰角参数β的估计值，ξ,ψ分别为方位角参数α和俯仰角参数β的控制变量，Φ(ξ,η)为相位差矩阵，W为与方位角参数α和俯仰角参数β无关的加权矩阵，当Σ＝cov{ΔΦ}可逆时，W＝Σ^-1可使残差最小。

公式(5)即为本实施例预先建立的角度估计模型。在建立角度估计模型后，可通过下述方法分析均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系。

假设

那么可以得到：

在公式(14)中，Δα,Δβ为方位角和俯仰角测量误差，o(Δα,Δβ)为与Δα,Δβ高阶量有关，J为雅克比矩阵。

其中，雅克比矩阵J为：

在公式(7)中，

将公式(6)代入公式(4)可以得到：

在公式(8)中，ΔΦ₀＝ΔΦ+o(Δα,Δβ)

由于Σ为正定矩阵，根据公式(8)可以得到方位角和俯仰角测量误差的估计为：

在公式(9)中，

分别为方位角和俯仰角测量误差的估计。

的协方差矩阵为：

P＝(J^TΣ^-1J)^-1 (10)

协方差矩阵P的主对角元素即为方位角和俯仰角的测量误差方差

在用双通道分时测量N个相位差时，有

表示相位差测量误差方差，忽略o(Δα,Δβ)的影响，公式(9)可以改写为：

那么，

的协方差矩阵为P可以改写为：

在公式(12)中，

为方位角和俯仰角测量误差协方差。

根据双通道分时测量干涉仪的特点，为测向系统可靠性计，尽量均匀地使用每个阵元以计算相位差，例如，采用相邻阵元计算相位差的方式，则相位差选择矩为：

采用第n个阵元及与之间隔m-1个阵元的阵元计算相位差时，其中2≤m≤N，则相位差选择矩为：

将公式(14)代入公式(7)，则有：

根据公式(15)，可以得到：

将公式(16)代入公式(12)可以得到：

那么可以得到测向误差方差为：

由于工程上，方位角和俯仰角是一种无偏估计，因此在分析任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系时，可以忽略公式(18)中的俯仰角估计值的影响，由此可以得到干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系为：

在公式(19)中，

为测向误差方差，

为相位差测量误差方差，m为阵元间隔数量变量，N为均匀圆阵双通道干涉仪包括的阵元数量。

在构建均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型和角度估计模型，并分析任意单元均匀圆阵双通道干涉仪测向系统测向误差与测向基线选择之间的关系之后，本发明实施例结合图2-4，对上述步骤S110-S130进行详细说明。

首先，执行步骤S110，即获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示所述信号方向的方位角参数和俯仰角参数。

在一些实施例中，可以根据公式(1-5)的计算过程构建角度估计模型，所构建的角度估计模型为

其中，

分别为方位角参数α和俯仰角参数β的估计值，ξ,ψ分别为方位角参数α和俯仰角参数β的控制变量，

为所述相位差测量矩阵，Φ(ξ,η)为所述相位差矩阵，W为与所述方位角参数α和俯仰角参数β无关的加权矩阵。

在所述干涉仪采用双通道分时测向时，所述加权矩阵

其中

为相位差测量误差方差，N为所述均匀圆阵双通道干涉仪包括的阵元数量。

在一些实施例中，通过下述方法获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系：

首先建立所述均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型，获得所述均匀圆阵双通道干涉仪多组基线对应的相位差矢量矩阵，所述相位差矢量矩阵包括相位差选择矩阵和多个阵元对应的相位矢量矩阵，所述相位矢量矩阵包括方位角参数和俯仰角参数，所述相位差选择矩阵为由相互间隔阵元间隔数量变量的两个阵元计算相位差所得到的矩阵。所述由相互间隔阵元间隔数量变量的两个阵元可以理解为：第n个阵元及与之间隔m-1个阵元的阵元。

相位差矢量矩阵为Φ(α,β)＝C_N,Sδ(α,β)，其中

δ(α,β)＝(δ₁(α,β),δ₂(α,β),...,δ_N(α,β))^T。

其次根据所述相位差矢量矩阵获得关于方位角与俯仰角测量误差的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵获得所述测向误差与基线选取之间的关系。

结合公式(6-19)的计算过程，可以通过计算所述相位差矢量矩阵中所述方位角参数与所述俯仰角参数的偏微分，并将所述估计值代入偏微分处理后的所述相位差矢量矩阵，获得雅克比矩阵J；根据所述雅克比矩阵J获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1包括方位角测量误差与俯仰角测量误差；根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得所述测向误差方差与基线选取之间的关系。即根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1的第一主对角元素

和第二主对角元素

其中，所述第一主对角元素

对应为方位角测量误差方差，所述第二主对角元素

对应为俯仰角测量误差方差，所述第一主对角元素

与所述第二主对角元素

均关联阵元间隔数量变量；利用所述干涉仪测向误差方差与方位角测量误差方差、俯仰角测量误差方差之间的关系为

获得所述测向误差与基线选取之间的关系为

其中，

为测向误差方差，

为相位差测量误差方差，m为阵元间隔数量变量，2≤m≤N N为所述均匀圆阵双通道干涉仪包括的阵元数量，λ为信号波长，β为俯仰角参数。

在获得角度估计模型和所述关系之后，继续执行步骤S120，即根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值。

根据获得测向误差与基线选取之间的关系，可以通过遍历方法获得使测向误差最小的优选基线，即根据下述公式求解阵元间隔数量变量m：

在公式(20)中m^*为阵元间隔数量最优解，即可利用第n个阵元及与之间隔m^*-1个阵元的所构成的基线测量相位差。

在获得信号的相位差测量值之后，继续执行步骤S130，即将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值。

将测量测到的相位差测量值代入所述角度估计模型中的相位差测量矩阵

基于最小二乘法进行方位角参数α和俯仰角参数β的求解，获得方位角参数和俯仰角参数的估计值

将该估计值

确定为所述信号的来波方向。

为详细说明本实施例均匀圆阵双通道干涉仪测向方法的有益效果，本发明通过下述实施例进行说明。

按照典型应用场景，设

对于均匀五元圆阵，图3示出了俯仰角45°，相位差测量误差σ_φ＝10°时，采用不同基线计算相位差的各种方案的测向误差σ_ω，可得到m的最优取值为3或4，对应最小测向误差约为2.6°。

对于均匀八元圆阵，图4示出了俯仰角45°，相位差测量误差σ_φ＝10°时，采用不同基线计算相位差的各种方案的测向误差，可得到m的最优取值为5，对应最小测向误差约为2°。

本发明实施例还提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向装置。

图5为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向装置的结构框图，如图5所示，本实施例的装置包括：

获取单元，获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示所述信号方向的方位角参数和俯仰角参数；

选择单元，根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线；

测量单元，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值；

计算单元，将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值。

在一些实施例中，获取单元包括最优基线获取模块；

最优基线获取模块，建立所述均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型，获得所述均匀圆阵双通道干涉仪多组基线对应的相位差矢量矩阵，所述相位差矢量矩阵包括相位差选择矩阵和多个阵元对应的相位矢量矩阵，所述相位矢量矩阵包括方位角参数和俯仰角参数，所述相位差选择矩阵为由相互间隔阵元间隔数量变量的两个阵元计算相位差所得到的矩阵；根据所述相位差矢量矩阵获得关于方位角与俯仰角测量误差的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵获得所述测向误差与基线选取之间的关系。

最优基线获取模块，还计算所述相位差矢量矩阵中所述方位角参数与所述俯仰角参数的偏微分，并将所述估计值代入偏微分处理后的所述相位差矢量矩阵，获得雅克比矩阵J；根据所述雅克比矩阵J获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1包括方位角测量误差与俯仰角测量误差；根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得所述测向误差方差与基线选取之间的关系。

最优基线获取模块，还根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1的第一主对角元素

和第二主对角元素

其中，所述第一主对角元素

对应为方位角测量误差方差，所述第二主对角元素

对应为俯仰角测量误差方差，所述第一主对角元素

与所述第二主对角元素

均关联阵元间隔数量变量；利用所述干涉仪测向误差方差与方位角测量误差方差、俯仰角测量误差方差之间的关系为

获得所述测向误差与基线选取之间的关系。

本发明实施例还提供了一种均匀圆阵双通道干涉仪测向系统。

图6为本发明实施例示出的均匀圆阵双通道干涉仪测向系统的结构示意图，如图6所示，在硬件层面，该测向系统包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器等。当然，该测向系统还可能包括其他业务所需要的硬件，如均匀圆阵双通道干涉仪，均匀圆阵双通道干涉仪的天线阵元接收辐射源辐射的信号并发送给处理器。

处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机可执行指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理器提供指令和数据。

处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成测向装置。处理器，执行存储器所存放的程序实现如上文描述的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法。

上述如本说明书图6所示实施例揭示的均匀圆阵双通道干涉仪测向装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上文描述的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本说明书实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本说明书实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成图1所示的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法步骤。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质。

该计算机可读存储介质存储一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序包括指令，该指令当被测向系统的处理器执行时，能够实现图1所示的均匀圆阵双通道干涉仪测向方法。

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种均匀圆阵双通道干涉仪测向方法，其特征在于，包括：

获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示信号方向的方位角参数和俯仰角参数；

根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值；

将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值；

其中所述获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系，包括：

建立所述均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型，获得所述均匀圆阵双通道干涉仪多组基线对应的相位差矢量矩阵，所述相位差矢量矩阵包括相位差选择矩阵和多个阵元对应的相位矢量矩阵，所述相位矢量矩阵包括方位角参数和俯仰角参数，所述相位差选择矩阵为由相互间隔阵元间隔数量变量的两个阵元计算相位差所得到的矩阵；

根据所述相位差矢量矩阵获得关于方位角与俯仰角测量误差的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵获得所述测向误差与基线选取之间的关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述相位差矢量矩阵获得关于方位角与俯仰角测量误差的协方差矩阵，包括：

计算所述相位差矢量矩阵中所述方位角参数与所述俯仰角参数的偏微分，并将所述估计值代入偏微分处理后的所述相位差矢量矩阵，获得雅克比矩阵J；

根据所述雅克比矩阵J获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1包括方位角测量误差与俯仰角测量误差，其中Σ＝cov{ΔΦ}，ΔΦ表示测量误差矢量；

根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得测向误差方差与基线选取之间的关系。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述协方差矩阵获得测向误差与基线选取之间的关系，包括：

根据所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1，获得所述协方差矩阵(J^TΣ^-1J)^-1的第一主对角元素

和第二主对角元素

其中，所述第一主对角元素

对应为方位角测量误差方差，所述第二主对角元素

对应为俯仰角测量误差方差，所述第一主对角元素

与所述第二主对角元素

均关联阵元间隔数量变量；

利用所述干涉仪测向误差方差与方位角测量误差方差、俯仰角测量误差方差之间的关系，获得所述测向误差与基线选取之间的关系，其中干涉仪测向误差方差与方位角测量误差方差、俯仰角测量误差方差之间的关系为

为测向误差方差。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述测向误差与基线选取之间的关系为：

其中，

为测向误差方差，

为相位差测量误差方差，m为阵元间隔数量变量，2≤m≤N，N为所述均匀圆阵双通道干涉仪包括的阵元数量，λ为信号波长，β为俯仰角参数，r为圆阵半径。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角度估计模型为：

其中，

分别为方位角参数α和俯仰角参数β的估计值，ξ,ψ分别为方位角参数α和俯仰角参数β的控制变量，

为所述相位差测量矩阵，Φ(ξ,η)为所述相位差矩阵，W为与所述方位角参数α和俯仰角参数β无关的加权矩阵。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述干涉仪采用双通道分时测向时，所述加权矩阵

其中

为相位差测量误差方差，N为所述均匀圆阵双通道干涉仪包括的阵元数量，I_N为单位矩阵。

7.一种均匀圆阵双通道干涉仪测向装置，其特征在于，包括：

获取单元，获取预先建立的角度估计模型，以及获取均匀圆阵双通道干涉仪测向误差与基线选取之间的关系；所述角度估计模型包括相位差测量矩阵和相位差矩阵，所述相位差矩阵包括用于表示信号方向的方位角参数和俯仰角参数；

选择单元，根据所述关系获得使所述测向误差最小的优选基线；

测量单元，利用所述优选基线对信号进行双通道分时测向，获得所述信号的相位差测量值；

计算单元，将所述相位差测量值代入所述角度估计模型后，利用最小二乘法求解所述角度估计模型，获得所述角度估计模型中所述方位角参数和俯仰角参数的估计值；

获取单元包括最优基线获取模块；

最优基线获取模块，建立所述均匀圆阵双通道干涉仪的测向模型，获得所述均匀圆阵双通道干涉仪多组基线对应的相位差矢量矩阵，所述相位差矢量矩阵包括相位差选择矩阵和多个阵元对应的相位矢量矩阵，所述相位矢量矩阵包括方位角参数和俯仰角参数，所述相位差选择矩阵为由相互间隔阵元间隔数量变量的两个阵元计算相位差所得到的矩阵；根据所述相位差矢量矩阵获得关于方位角与俯仰角测量误差的协方差矩阵，根据所述协方差矩阵获得所述测向误差与基线选取之间的关系。

8.一种均匀圆阵双通道干涉仪测向系统，其特征在于，包括：

均匀圆阵双通道干涉仪，接收辐射源辐射的信号并发送给处理器；

存储器，存储计算机可执行指令；

处理器，所述计算机可执行指令在被执行时，使所述处理器执行如权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有一个或多个计算机程序，所述一个或多个计算机程序被执行时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。

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