CN114487986B - 一种干涉仪测向阵列校准和验证方法 - Google Patents

一种干涉仪测向阵列校准和验证方法 Download PDF

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CN114487986B CN202210405182.5A CN202210405182A CN114487986B CN 114487986 B CN114487986 B CN 114487986B CN 202210405182 A CN202210405182 A CN 202210405182A CN 114487986 B CN114487986 B CN 114487986B
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Abstract

本发明公开了一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，包括以下步骤：以干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系，根据每个阵元到发射天线的距离以及信号波长，计算每个基线的第一暗室相位差，每个基线的相位差测量值减去第一暗室相位差得到相位差校准值；调整干涉仪测向阵列的方向，根据每个阵元到发射天线的距离以及信号波长，计算每个基线的第二暗室相位差，每个基线的远场相位差减去第二暗室相位差得到相位差修正值；将每个基线的相位差测量值加上对应的相位差修正值后输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统根据相位差校准值进行相位差校准，并计算信号的入射角度。本发明能够在不满足远场条件的暗室中进行干涉仪测向阵列校准和验证。

Description

一种干涉仪测向阵列校准和验证方法
技术领域
本发明涉及干涉仪测向领域，尤其涉及一种干涉仪测向阵列校准和验证方法。
背景技术
干涉仪测向阵列系统中，干涉仪测向阵列包含多个天线阵元，其测向原理是通过比较各阵元接收到的微波信号的相位关系来计算信号的入射角度，在实际中，阵列接收的微波信号是从距离很远的辐射源发射出来的，达到接收阵列口面处时完全可以看作是平面波。即，阵列中各阵元接收到的信号完全可以认为是从相同的方向入射的，这就是远场。干涉仪测向阵列的校准和验证是进行干涉仪测向之前的必要步骤，常用的干涉仪测向阵列的校准和验证方式有两种，一种是用功分器注入的方式进行校准，然后搭建远场进行验证，另一种是通过远场辐射的方式进行校准，然后继续在远场验证。两种方法都需要在外场或大型暗室内搭建远场环境。
干涉仪测向阵列的口径比单个天线阵元要大得多，而且干涉仪测向算法对各阵元之间相位差测量精度的要求比较高，所以进行辐射式校准或测向性能验证时，对远场条件的要求也较高。这就增加了系统测试的难度和研发的成本。以C波段的典型4元线阵为例，阵列长度约0.6m，波长0.05m，如果要求口面相位差不大于
Figure 922589DEST_PATH_IMAGE001
，则要求的远场距离约为29m。如果口面相位差要求更高，这个距离会更远。所以一般是在外场搭建远场环境，试验场景如图 1所示，为了减小地面反射的影响，外场试验通常需要采用高架的方式，如建筑物楼顶或高塔等，也可以在大型暗室内搭建远场环境，试验场景如图 2所示，其中发射天线与接收天线阵列的距离要满足远场条件，要求暗室的尺寸足够大。
小型或中型的暗室仅能够用于天线测试，不满足干涉仪测向阵列校准和验证的要求。这是因为暗室的尺寸限制，导致干涉仪测向阵列所接收的电磁波不是平面波，会将非远场引入的相位差叠加到系统本身各个通道间的相位差上。在实际使用时，这个非远场引入的相位差又等效于叠加到入射信号真实的相位差上，从而引入额外的测向误差，甚至造成解模糊错误，导致测向错误。
为解决暗室的尺寸限制对于干涉仪测向阵列校准所带来的问题，目前有一种方法是采用功分器注入的方法进行校准。功分器注入式校准虽然避开了远场条件的要求，但因为在校准时各天线阵元的信号相位是假设的，所以还需要连接天线阵列进行验证，即对测向性能的验证还是需要在辐射条件下进行，仍然需要构造图1或图2所示的试验场景。因此仍然需要在外场或者在大型暗室内搭建远场环境，从而增加了干涉仪测向系统的测试难度和研发成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种简化干涉仪测向阵列校准和验证方法，克服了在小型或中型的暗室中进行干涉仪测向阵列校准和验证时存在的误差，降低了干涉仪测向的执行难度和研发成本。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，包括以下步骤：
S1）以干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系，根据发射天线和所述干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 893956DEST_PATH_IMAGE002
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第一暗室相位差，获取每个基线的第一相位差测量值，并减去对应的第一暗室相位差，得到每个基线对应的相位差校准值
Figure 697964DEST_PATH_IMAGE003
；
S2）调整所述干涉仪测向阵列的方向，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 505514DEST_PATH_IMAGE002
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在所述空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 177804DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 675782DEST_PATH_IMAGE005
为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure 385112DEST_PATH_IMAGE006
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度；
S3）获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure 679958DEST_PATH_IMAGE004
，并用对应的相位差修正值
Figure 155939DEST_PATH_IMAGE004
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值
Figure 508423DEST_PATH_IMAGE007
对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
进一步的，步骤S1）包括以下步骤：
S11）调整所述干涉仪测向阵列朝向初始方位，使得所述干涉仪测向阵列的法线指向发射天线，以所述干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系；
S12）根据所述发射天线以及干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，计算发射天线到每个阵元的距离
Figure 654233DEST_PATH_IMAGE008
；
S13）根据每个阵元对应的距离
Figure 433446DEST_PATH_IMAGE008
和发射天线所发出信号的波长
Figure 181959DEST_PATH_IMAGE002
，计算每个基线对应的第一暗室相位差
Figure 654529DEST_PATH_IMAGE009
；
S14）获取每个基线的相位差测量值
Figure 971240DEST_PATH_IMAGE010
，计算每个基线对应的相位差测量值
Figure 975100DEST_PATH_IMAGE011
和第一暗室相位差
Figure 199408DEST_PATH_IMAGE009
之差，得到每个基线对应的相位差校准值
Figure 854380DEST_PATH_IMAGE012
。
进一步的，步骤S13）具体包括：根据每个阵元对应的距离
Figure 138731DEST_PATH_IMAGE008
和发射天线所发出信号的波长
Figure 20099DEST_PATH_IMAGE002
，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 861147DEST_PATH_IMAGE013
，计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 42730DEST_PATH_IMAGE013
与
Figure 966823DEST_PATH_IMAGE014
之差，得到每个基线对应的第一暗室相位差
Figure 194542DEST_PATH_IMAGE009
。
进一步的，每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 760653DEST_PATH_IMAGE013
的表达式为：
Figure 140950DEST_PATH_IMAGE015
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 767103DEST_PATH_IMAGE002
为发射天线所发出信号的波长，
Figure 357485DEST_PATH_IMAGE008
为发射天线到每个阵元的距离，
Figure 55182DEST_PATH_IMAGE016
，其中
Figure 211357DEST_PATH_IMAGE017
为发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离，
Figure 89970DEST_PATH_IMAGE018
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 698806DEST_PATH_IMAGE019
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 75561DEST_PATH_IMAGE020
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标。
进一步的，步骤S2）包括以下步骤：
S21）调整干涉仪测向阵列为朝向其他方位，记录调整后的干涉仪测向阵列相对于初始方位的俯仰角度
Figure 679717DEST_PATH_IMAGE021
和方位角度
Figure 647673DEST_PATH_IMAGE022
；
S22）根据所述发射天线以及调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标，计算发射天线到每个调整后的阵元的距离
Figure 822434DEST_PATH_IMAGE023
；
S23）根据每个阵元对应的距离
Figure 268459DEST_PATH_IMAGE024
和发射天线所发出信号的波长
Figure 868067DEST_PATH_IMAGE025
，计算每个基线对应的第二暗室相位差
Figure 6925DEST_PATH_IMAGE026
；
S24）计算每个阵元对应的远场距离
Figure 918249DEST_PATH_IMAGE027
，根据每个阵元对应的远场距离
Figure 636806DEST_PATH_IMAGE028
和发射天线所发出信号的波长
Figure 622080DEST_PATH_IMAGE025
，计算每个基线对应的远场相位差
Figure 10467DEST_PATH_IMAGE029
；
S25）计算每个基线对应的远场相位差
Figure 81191DEST_PATH_IMAGE029
和第二暗室相位差
Figure 728073DEST_PATH_IMAGE026
之差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 771115DEST_PATH_IMAGE030
。
进一步的，步骤S22）中调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标表达式为：
Figure 251775DEST_PATH_IMAGE031
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 622845DEST_PATH_IMAGE032
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 479942DEST_PATH_IMAGE033
为调整后阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 767704DEST_PATH_IMAGE034
为调整后阵元在空间坐标系的z轴坐标，
Figure 622528DEST_PATH_IMAGE005
为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure 667844DEST_PATH_IMAGE035
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度，
Figure 404331DEST_PATH_IMAGE036
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 953124DEST_PATH_IMAGE037
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 369062DEST_PATH_IMAGE038
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标。
进一步的，步骤S23）具体包括：根据每个阵元对应的距离
Figure 104937DEST_PATH_IMAGE024
和发射天线所发出信号的波长
Figure 38258DEST_PATH_IMAGE025
，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 785765DEST_PATH_IMAGE039
，计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 44708DEST_PATH_IMAGE040
与
Figure 861355DEST_PATH_IMAGE041
之差，得到每个基线对应的第二暗室相位差
Figure 332787DEST_PATH_IMAGE042
。
进一步的，步骤S24）中每个阵元对应的远场距离
Figure 856173DEST_PATH_IMAGE043
表达式为：
Figure 99066DEST_PATH_IMAGE044
上式中，
Figure 340692DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 350236DEST_PATH_IMAGE046
表示所有调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标中的最大值，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 56024DEST_PATH_IMAGE047
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标。
进一步的，步骤S24）具体包括：根据每个阵元对应的远场距离
Figure 656769DEST_PATH_IMAGE048
和发射天线所发出信号的波长
Figure 464320DEST_PATH_IMAGE025
，计算每个阵元口面处接收信号相对于远场辐射源辐射信号的远场相位差
Figure 808713DEST_PATH_IMAGE049
，计算每个基线两阵元对应的远场相位差
Figure 509953DEST_PATH_IMAGE049
与
Figure 16021DEST_PATH_IMAGE050
之差，得到每个基线对应的远场相位差理论值
Figure 825714DEST_PATH_IMAGE051
。
本发明还提出一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，包括以下步骤：
1）用功分器向干涉仪测向阵列的每个阵的馈线端口元注入同相信号，获取所述干涉仪测向阵列中每个基线的第三相位差测量值，作为每个基线对应的相位差校准值
Figure 708219DEST_PATH_IMAGE052
；
2）调整所述干涉仪测向阵列的角度，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 130542DEST_PATH_IMAGE053
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在所述空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 10774DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 448708DEST_PATH_IMAGE005
为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure 728380DEST_PATH_IMAGE006
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度；
3）获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure 935370DEST_PATH_IMAGE055
，并用对应的相位差修正值
Figure 127448DEST_PATH_IMAGE054
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值
Figure 521521DEST_PATH_IMAGE052
对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过建立空间坐标系，精确计算发射天线和干涉仪测向阵列中每个阵元的位置关系，并进一步计算出不满足远场条件的暗室中的测量结果修正值，使小型或者中型的暗室也可以用于干涉仪测向阵列校准和验证。只要干涉仪测向阵列的阵列形式及干涉仪测向阵列与发射天线的距离确定，即可通过计算得到相位差的校准数据和修正数据，并且将校准数据和修正数据分别应用于干涉仪测向阵列校准和验证中。从而降低了对于试验环境的要求，可以在不满足远场条件的小型或者中型暗室中搭建试验环境，并进行干涉仪测向阵列的校准和验证工作，降低了干涉仪测向的执行难度和研发成本，简化了干涉仪测向阵列的校准和验证工作。
附图说明
图1为干涉仪测向阵列外场试验示意图。
图2为干涉仪测向阵列暗室试验示意图。
图3为干涉仪测向原理图。
图4为本发明实施例一的方法流程图。
图5为本发明实施例一中干涉仪测向阵列暗室校准示意图。
图6为本发明实施例一中建立坐标系示意图。
图7为本发明实施例一中干涉仪测向阵列暗室验证示意图。
图8为本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
实施例一
干涉仪测向是根据微波信号到达干涉仪测向阵列中个阵元时的相位差来计算信号的入射方向的，以一维线阵为例，当信号入射角度为0°时，即从正前方入射，此时各阵元接收到的信号相位相同，阵元之间测得的相位差为0°。当信号入射角度大于0°时，如图3所示，入射方向在干涉仪测向阵列法线的右侧时，阵元2接收到的信号的相位就超前于阵元1接收到的信号的相位，此时测得阵元1、2两路信号之间的相位差为负值，且这个相位差值与信号的入射角度是由阵元之间的间距、信号入射角度和信号频率决定的。当信号入射角度小于0°时，与图3中所示方向相反，入射方向在干涉仪测向阵列法线的左侧时，阵元2接收到的信号的相位就滞后于阵元1接收到的信号的相位，此时测得阵元1、2两路信号之间的相位差为正值，且这个相位差值与信号的入射角度是由阵元之间的间距、信号入射角度和信号频率决定的。
因此根据已知干涉仪测向阵列中各阵元之间的间距，结合测得信号的频率和各路信号之间的相位差，即可计算出信号的入射角度。
计算入射角度的是以入射微波信号为平面波为前提条件，即辐射源与干涉仪测向阵列的距离满足远场条件。如果辐射源不满足远场条件，即发射天线与接收阵列的距离有限时，发射天线辐射的电磁波到阵列中各阵元间的实际信号相位差，等于各阵元间的原始信号相位差叠加了非远场引入的信号相位差，因此只要计算得到不满足远场条件的暗室中的修正数据，就能够实现在不满足远场条件的暗室中对干涉仪测向阵列进行校准和验证。
根据上述技术构思，如图4所示，本实施例提出一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，包括以下步骤：
S1）以干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系，根据发射天线和所述干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 745829DEST_PATH_IMAGE053
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第一暗室相位差，获取每个基线的第一相位差测量值，并减去对应的第一暗室相位差，得到每个基线对应的相位差校准值
Figure 400801DEST_PATH_IMAGE052
，其中
Figure 685152DEST_PATH_IMAGE056
；
S2）调整所述干涉仪测向阵列的方向，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 300941DEST_PATH_IMAGE053
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在所述空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 328940DEST_PATH_IMAGE054
，
Figure 589151DEST_PATH_IMAGE057
；
S3）获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure 637878DEST_PATH_IMAGE055
，并用对应的相位差修正值
Figure 537701DEST_PATH_IMAGE054
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值
Figure 307074DEST_PATH_IMAGE052
对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
通过步骤S1）和S2），本实施例在暗室中建立空间坐标系，精确计算发射天线和干涉仪测向阵列中每个阵元的位置关系，并进一步计算出每个基线的信号相位差修正数据，使小型或者中型的暗室也可以用于干涉仪测向阵列校准和验证。只要干涉仪测向阵列的阵列形式及干涉仪测向阵列与发射天线的距离确定，即可通过计算得到相位差的校准数据和修正数据，并且将校准数据和修正数据分别应用于干涉仪测向阵列校准和验证中。从而降低了对于试验环境的要求，可以在不满足远场条件的小型或者中型暗室中搭建试验环境，并进行干涉仪测向阵列的校准和验证工作，降低了干涉仪测向的执行难度和研发成本，简化了干涉仪测向阵列的校准和验证工作。
如图4所示，本实施例的步骤S1）包括以下步骤：
S11）调整所述干涉仪测向阵列朝向初始方位，使得所述干涉仪测向阵列的法线指向发射天线，以所述干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系；如图5所示，在暗室中，干涉仪测向阵列固定在转台上，发射天线置于暗室另一端，朝向初始方位时，转动转台使干涉仪测向阵列法线方向指向发射天线，此时可精确测量发射天线距离干涉仪测向阵列口面的距离
Figure 343163DEST_PATH_IMAGE058
，又因为干涉仪测向阵列中各阵元的位置是固定的，所以阵元的位置集合
Figure 47945DEST_PATH_IMAGE059
（N为阵元数）也是精确已知的；
S12）根据所述发射天线以及干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，计算发射天线到每个阵元的距离
Figure 762960DEST_PATH_IMAGE008
；如图6所示，干涉仪测向阵列的中心指向发射天线的方向为x轴正方向，干涉仪测向阵列在原点正上方的轴线为z轴正方向，干涉仪测向阵列水平方向且垂直于xoz平面的轴线为y轴正方向，空间坐标系中，发射天线的坐标值为（
Figure 132762DEST_PATH_IMAGE008
，0，0），阵元i的位置
Figure 492199DEST_PATH_IMAGE060
坐标可记为（
Figure 289254DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 239368DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 475177DEST_PATH_IMAGE020
），其中
Figure 485858DEST_PATH_IMAGE056
。若干涉仪测向阵列为二维平面阵，各阵元i的位置
Figure 922656DEST_PATH_IMAGE060
坐标为（0，
Figure 18788DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 809020DEST_PATH_IMAGE020
），若干涉仪测向阵列为一维线阵，考虑水平布局，则各阵元i的位置
Figure 939787DEST_PATH_IMAGE060
坐标为（0，
Figure 406541DEST_PATH_IMAGE019
，0），因此发射天线到任意一个阵元i的准确距离为：
Figure 193231DEST_PATH_IMAGE062
（1）
上式中，
Figure 708526DEST_PATH_IMAGE017
为发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离，
Figure 772428DEST_PATH_IMAGE018
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 82187DEST_PATH_IMAGE019
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 356173DEST_PATH_IMAGE020
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标；
S13）根据每个阵元对应的距离
Figure 737476DEST_PATH_IMAGE008
和发射天线所发出信号的波长
Figure 577256DEST_PATH_IMAGE002
，计算每个基线对应的第一暗室相位差
Figure 402124DEST_PATH_IMAGE013
；具体的，根据每个阵元对应的距离
Figure 960144DEST_PATH_IMAGE008
和发射天线所发出信号的波长
Figure 754925DEST_PATH_IMAGE002
，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 714791DEST_PATH_IMAGE013
Figure 959827DEST_PATH_IMAGE057
，从而组成集合
Figure 739564DEST_PATH_IMAGE063
（N为阵元数），其中
Figure 216332DEST_PATH_IMAGE013
Figure 233966DEST_PATH_IMAGE057
的表达式为：
Figure 56429DEST_PATH_IMAGE064
（2）
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 916937DEST_PATH_IMAGE002
为发射天线所发出信号的波长，
Figure 115838DEST_PATH_IMAGE008
为发射天线到每个阵元的距离；
再进一步计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 863345DEST_PATH_IMAGE013
与
Figure 856709DEST_PATH_IMAGE014
之差，得到每个基线对应的第一暗室相位差为
Figure 79880DEST_PATH_IMAGE009
Figure 410367DEST_PATH_IMAGE056
，阵元数量为N时，基线为N-1条，如图5所示，各条基线的长度
Figure 933752DEST_PATH_IMAGE065
由各阵元的位置
Figure 566859DEST_PATH_IMAGE059
决定，N-1条基线的阵元口面处接收信号相位差为
Figure 808484DEST_PATH_IMAGE066
；
S14）获取每个基线的相位差测量值
Figure 427815DEST_PATH_IMAGE010
，计算每个基线对应的相位差测量值
Figure 399182DEST_PATH_IMAGE011
和第一暗室相位差
Figure 999928DEST_PATH_IMAGE009
之差，得到每个基线对应的相位差校准值
Figure 666533DEST_PATH_IMAGE012
；
在干涉仪测向阵列的校准过程中，发射天线辐射工作频带内所有频点的微波信号，实测各条基线对应的相位差值，记为
Figure 10926DEST_PATH_IMAGE067
，则相位差测量值
Figure 321953DEST_PATH_IMAGE011
等于通道相位差叠加了非远场引入的相位差，即
Figure 687075DEST_PATH_IMAGE068
（3）
因此通道相位差
Figure 637714DEST_PATH_IMAGE069
可以通过下式计算：
Figure 723482DEST_PATH_IMAGE070
（4）
即
Figure 75966DEST_PATH_IMAGE071
（5）
上式中，
Figure 359792DEST_PATH_IMAGE072
分别为各基线的相位差测量值，
Figure 797726DEST_PATH_IMAGE073
分别为各基线的第一暗室相位差，
Figure 811819DEST_PATH_IMAGE074
分别为各基线的通道相位差，作为干涉仪测向阵列中各基线的相位差校准值。
得到了相位差校准值
Figure 487651DEST_PATH_IMAGE075
之后，干涉仪测向阵列对应的干涉仪测向系统即具备了正常工作的基础。但为了验证不同角度下的测向性能，还需要进行辐射式的验证试验。
如图7所示，转动转台的俯仰轴和（或）方位轴，发射天线相对于干涉仪测向阵列会有一个俯仰角度、方位角度，记为
Figure 601100DEST_PATH_IMAGE076
。通过比较同一信号的俯仰、方位角度的理论值和实测值，即可对干涉仪测向阵列的测向性能进行验证和评估。
如前所述，如果辐射源不满足远场条件，即暗室中发射天线与干涉仪测向阵列的距离有限时，可以先根据暗室条件下精确测量的发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离
Figure 604960DEST_PATH_IMAGE077
和干涉仪测向阵列中各阵元的位置
Figure 829268DEST_PATH_IMAGE078
，再结合干涉仪测向阵列转动的角度
Figure 484240DEST_PATH_IMAGE079
，计算得到干涉仪测向阵列中各阵元处的相位差修正数据，进行验证时，就可以对发射天线辐射的电磁波的相位差测量值进行修正，再利用修正后的相位差数据进行常规的干涉仪测向。因此，如图4所示，本实施例的步骤S2）包括以下步骤：
S21）调整干涉仪测向阵列为朝向其他方位，记录调整后的干涉仪测向阵列相对于初始方位的俯仰角度
Figure 503011DEST_PATH_IMAGE080
和方位角度
Figure 384380DEST_PATH_IMAGE006
；
S22）根据所述发射天线以及调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标，计算发射天线到每个调整后的阵元的距离
Figure 412379DEST_PATH_IMAGE023
；
步骤S22）先根据干涉仪测向阵列转动的角度
Figure 672590DEST_PATH_IMAGE079
确定各阵元在空间坐标系中的新位置
Figure 127842DEST_PATH_IMAGE081
，其中阵元i的新位置
Figure 230927DEST_PATH_IMAGE082
的坐标为：
Figure 124934DEST_PATH_IMAGE031
（6）
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 426602DEST_PATH_IMAGE032
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 396963DEST_PATH_IMAGE033
为调整后阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 518503DEST_PATH_IMAGE034
为调整后阵元在空间坐标系的z轴坐标，
Figure 91567DEST_PATH_IMAGE005
为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure 247742DEST_PATH_IMAGE035
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度，
Figure 638272DEST_PATH_IMAGE036
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 247108DEST_PATH_IMAGE037
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 248298DEST_PATH_IMAGE038
为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标；
所以转台的角度为
Figure 258979DEST_PATH_IMAGE079
时，发射天线到任意一个阵元i的准确距离为
Figure 430197DEST_PATH_IMAGE083
（7）
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 526329DEST_PATH_IMAGE032
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure 831409DEST_PATH_IMAGE033
为调整后阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure 775225DEST_PATH_IMAGE034
为调整后阵元在空间坐标系的z轴坐标，
Figure 914082DEST_PATH_IMAGE084
为发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离；
S23）根据每个阵元对应的距离
Figure 966352DEST_PATH_IMAGE085
和发射天线所发出信号的波长
Figure 481647DEST_PATH_IMAGE086
，计算每个基线对应的第二暗室相位差
Figure 529237DEST_PATH_IMAGE087
；
具体的，首先根据每个阵元对应的距离
Figure 838996DEST_PATH_IMAGE088
和发射天线所发出信号的波长
Figure 378562DEST_PATH_IMAGE086
，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 431968DEST_PATH_IMAGE039
Figure 350377DEST_PATH_IMAGE056
，从而组成集合
Figure 831037DEST_PATH_IMAGE089
，其中
Figure 982533DEST_PATH_IMAGE039
表达式如下：
Figure 777313DEST_PATH_IMAGE090
（8）
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 471600DEST_PATH_IMAGE091
为发射天线所发出信号的波长，
Figure 467369DEST_PATH_IMAGE024
为发射天线到每个调整后阵元的距离；
然后计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 247106DEST_PATH_IMAGE040
与
Figure 235790DEST_PATH_IMAGE041
之差，得到每个基线对应的第二暗室相位差为
Figure 50163DEST_PATH_IMAGE026
Figure 75888DEST_PATH_IMAGE057
，从而组成集合
Figure 342921DEST_PATH_IMAGE092
；
S24）计算每个阵元对应的远场距离
Figure 883099DEST_PATH_IMAGE027
，根据每个阵元对应的远场距离
Figure 879874DEST_PATH_IMAGE028
和发射天线所发出信号的波长
Figure 873238DEST_PATH_IMAGE025
，计算每个基线对应的远场相位差
Figure 96409DEST_PATH_IMAGE029
；
干涉仪测向阵列在实际工作中，微波信号是从远处入射，到达各个阵元时角度是相同的，如图7中的虚线所示，因此模拟实际工作情况，计算各基线对应的远场相位差，在远场条件下，各个阵元接收信号的相位差由阵元的位置
Figure 833421DEST_PATH_IMAGE093
和干涉仪测向阵列转动的角度
Figure 435434DEST_PATH_IMAGE094
决定，与发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离
Figure 865279DEST_PATH_IMAGE095
无关，其中远场距离
Figure 434800DEST_PATH_IMAGE027
的计算只与各个阵元的x轴坐标相关，计算公式为：
Figure 178765DEST_PATH_IMAGE044
（9）
上式中，
Figure 822236DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 236031DEST_PATH_IMAGE046
表示所有调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标中的最大值，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 964953DEST_PATH_IMAGE047
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标；
式（9）中，
Figure 512609DEST_PATH_IMAGE096
可以为大于所有调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标中的最大值的任意值，因为在后续计算过程中
Figure 10586DEST_PATH_IMAGE096
将被消除，然后根据每个阵元对应的距离
Figure 110129DEST_PATH_IMAGE097
和发射天线所发出信号的波长
Figure 404975DEST_PATH_IMAGE025
，计算远场条件下每个阵元口面处接收信号相对于远场辐射源辐射信号的相位差
Figure 287481DEST_PATH_IMAGE049
，表达式为：
Figure 843227DEST_PATH_IMAGE098
（10）
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure 785775DEST_PATH_IMAGE025
为发射天线所发出信号的波长，
Figure 817185DEST_PATH_IMAGE048
为远场条件下信号源到每个阵元的距离；
再进一步计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 237802DEST_PATH_IMAGE049
与
Figure 791930DEST_PATH_IMAGE050
之差，得到每个基线对应的远场相位差为
Figure 905380DEST_PATH_IMAGE049
Figure 33873DEST_PATH_IMAGE057
，从而组成集合
Figure 851656DEST_PATH_IMAGE099
；
S25）计算每个基线对应的远场相位差
Figure 913153DEST_PATH_IMAGE100
和第二暗室相位差
Figure 276132DEST_PATH_IMAGE101
之差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 688659DEST_PATH_IMAGE030
；
根据步骤S23）得到
Figure 185499DEST_PATH_IMAGE102
，同时根据步骤S24）得到
Figure 367082DEST_PATH_IMAGE103
，从而可以进一步计算每个基线对应的相位差修正值
Figure 884651DEST_PATH_IMAGE030
组成集合
Figure 253316DEST_PATH_IMAGE104
，记为：
Figure 819426DEST_PATH_IMAGE105
（11）
Figure 199723DEST_PATH_IMAGE106
中的元素
Figure 560297DEST_PATH_IMAGE030
即为非远场验证试验时，对于各基线的相位差测量值进行修正所需的修正值，在不同频率的信号和干涉仪测向阵列不同的方位、俯仰角度
Figure 540891DEST_PATH_IMAGE107
下，根据步骤S2）保存每个基线对应的相位差修正值
Figure 910693DEST_PATH_IMAGE030
。后续的验证试验时，先匹配每个基线对应的修正数据，再用匹配到的修正数据来对于相位差测量值修正后，就可以根据修正后的相位差实际值进行干涉仪测向。
本实施例的步骤S3）即为干涉仪测向系统验证试验的过程，具体流程如下：
在不满足远场条件的暗室中，记录干涉仪测向阵列中每个基线的相位差测量值，此时每个基线的相位差测量值组成的集合为
Figure 4551DEST_PATH_IMAGE108
（N为阵元数），并记录干涉仪测向阵列的转动角度
Figure 880234DEST_PATH_IMAGE107
，根据转动角度
Figure 489070DEST_PATH_IMAGE107
匹配步骤S2）的结果，得到当前干涉仪测向阵列的转动角度
Figure 256038DEST_PATH_IMAGE107
下，每个基线对应的相位差修正值
Figure 266719DEST_PATH_IMAGE030
组成的集合
Figure 437937DEST_PATH_IMAGE109
，用每个基线对应的相位差修正值
Figure 534069DEST_PATH_IMAGE110
修正对应的相位差测量值
Figure 586951DEST_PATH_IMAGE111
，得到对应的相位差实际测量值
Figure 780035DEST_PATH_IMAGE112
，即：
Figure 918893DEST_PATH_IMAGE113
（12）
上式中，
Figure 971162DEST_PATH_IMAGE114
，为所有基线对应的相位差实际测量值的集合；
接下来，即可将相位差实际测量值
Figure 220878DEST_PATH_IMAGE115
用于干涉仪测向阵列系统。干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值
Figure 284780DEST_PATH_IMAGE116
完成相位差校准和测向计算。具体流程为：用步骤S1）得到的每个基线对应的相位差校准值
Figure 922435DEST_PATH_IMAGE116
对远场相位差
Figure 9471DEST_PATH_IMAGE115
进行校准，即将相位差校准值
Figure 390774DEST_PATH_IMAGE117
与远场相位差
Figure 230554DEST_PATH_IMAGE118
相加，得到每个基线对应的相位差实际值，由常规的干涉仪测向方法，根据每个基线对应的相位差实际值、所述干涉仪测向阵列中每个阵元的间距和所述发射天线所发出信号的频率，即可计算得到发射天线所发出信号的入射角度，以计算得到的入射角度作为实际值，与理论值相比较，以验证和评估干涉仪测向阵列的测向性能。
综上所述，本实施例的方法通过对不满足远场条件的暗室中的测量结果进行修正，使一般大小的暗室也可以用于干涉仪测向系统的校准和验证。只要阵列形式及发射天线的距离一旦确定，即可完全通过计算得到修正数据，之后就可以按照常规的流程进行校准和验证。从而简化了干涉仪测向阵列的校准和验证工作。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，区别在于，本实施例用功分器注入式校准方法得到每个基线对应的校准值
Figure 55421DEST_PATH_IMAGE116
，如图8所示，包括以下步骤：
1）用功分器向干涉仪测向阵列的每个阵元的馈线端口注入同相信号，获取所述干涉仪测向阵列中每个基线的第三相位差测量值，作为每个基线对应的相位差校准值
Figure 551125DEST_PATH_IMAGE116
；
2）调整所述干涉仪测向阵列的角度，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长
Figure 408222DEST_PATH_IMAGE025
，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在所述空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 695984DEST_PATH_IMAGE030
；
3）获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure 347545DEST_PATH_IMAGE030
，并用对应的相位差修正值
Figure 462701DEST_PATH_IMAGE030
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值
Figure 61173DEST_PATH_IMAGE116
对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
相比实施例一，本实施例简化了每个基线对应的校准值
Figure 609966DEST_PATH_IMAGE116
的获取过程，相应的，本实施例中得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 291483DEST_PATH_IMAGE030
的步骤也在实施例一的基础上进行了调整，如图8所示，本实施例中的步骤2）具体包括以下步骤：
21）调整所述干涉仪测向阵列朝向初始方位，使得所述干涉仪测向阵列的法线指向发射天线，以所述干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系；如图6所示，干涉仪测向阵列的中心指向发射天线的方向为x轴正方向，干涉仪测向阵列在原点正上方的轴线为z轴正方向，干涉仪测向阵列水平方向且垂直于xoz平面的轴线为y轴正方向，空间坐标系中，发射天线的坐标值为（
Figure 558516DEST_PATH_IMAGE119
，0，0），
Figure 836045DEST_PATH_IMAGE119
为发射天线距离干涉仪测向阵列口面的距离，阵元i的位置
Figure 239344DEST_PATH_IMAGE120
坐标可记为（
Figure 967129DEST_PATH_IMAGE036
，
Figure 49354DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 786366DEST_PATH_IMAGE038
），其中
Figure 778593DEST_PATH_IMAGE056
。若干涉仪测向阵列为二维平面阵，各阵元i的位置
Figure 208437DEST_PATH_IMAGE120
坐标为（0，
Figure 263112DEST_PATH_IMAGE037
，
Figure 397290DEST_PATH_IMAGE038
），若干涉仪测向阵列为一维线阵，考虑水平布局，则各阵元i的位置
Figure 40761DEST_PATH_IMAGE120
坐标为（0，
Figure 579190DEST_PATH_IMAGE037
，0）；
22）调整干涉仪测向阵列为朝向其他方位，记录调整后的干涉仪测向阵列相对于初始方位的俯仰角度
Figure 308111DEST_PATH_IMAGE080
和方位角度
Figure 465554DEST_PATH_IMAGE006
；
23）根据所述发射天线以及调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标，根据实施例一中的式（6）和式（7）计算发射天线到每个调整后的阵元的距离
Figure 963532DEST_PATH_IMAGE121
；
24）根据每个阵元对应的距离
Figure 63075DEST_PATH_IMAGE121
和发射天线所发出信号的波长
Figure 482555DEST_PATH_IMAGE122
，根据实施例一的式（8）计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure 365060DEST_PATH_IMAGE039
Figure 58822DEST_PATH_IMAGE056
，然后计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 1371DEST_PATH_IMAGE039
与
Figure 767201DEST_PATH_IMAGE123
之差，得到每个基线对应的第二暗室相位差
Figure 187818DEST_PATH_IMAGE026
；
25）根据实施例一的式（9）计算每个阵元对应的远场距离
Figure 129229DEST_PATH_IMAGE027
，根据每个阵元对应的远场距离
Figure 55728DEST_PATH_IMAGE124
和发射天线所发出信号的波长
Figure 980959DEST_PATH_IMAGE025
，根据实施例一的式（10）计算远场条件下每个阵元口面处接收信号相对于远场辐射源辐射信号的相位差
Figure 533163DEST_PATH_IMAGE049
，计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure 860239DEST_PATH_IMAGE049
与
Figure 613432DEST_PATH_IMAGE125
之差，得到每个基线对应的远场相位差
Figure 25958DEST_PATH_IMAGE126
；
26）计算每个基线对应的远场相位差
Figure 867007DEST_PATH_IMAGE100
和第二暗室相位差
Figure 517431DEST_PATH_IMAGE101
之差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure 972683DEST_PATH_IMAGE030
。
本领域技术人员可以理解，上述计算机装置的描述仅仅是示例，并不构成对计算机装置的限定，可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (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、分立硬件组件等。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，所述处理器是所述计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（FlashCard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述计算机装置集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个基于模板标注的分布式爬虫方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信号以及软件分发介质等。
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)以干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系，根据发射天线和所述干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长λ，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第一暗室相位差，获取每个基线的第一相位差测量值，并减去对应的第一暗室相位差，得到每个基线对应的相位差校准值Δφci；
S2)调整所述干涉仪测向阵列的角度，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长λ，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在所述空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000011
θs为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure FDA0003667257410000012
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度；
S3)获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000013
并用对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000014
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值Δφci对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
2.根据权利要求1所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S1)包括以下步骤：
S11)调整所述干涉仪测向阵列朝向初始方位，使得所述干涉仪测向阵列的法线指向发射天线，以所述干涉仪测向阵列的中心为原点建立空间坐标系；
S12)根据所述发射天线以及干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，计算发射天线到每个阵元的距离Ri；
S13)根据每个阵元对应的距离Ri和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个基线对应的第一暗室相位差Δφri；
S14)获取每个基线的相位差测量值Δφ′ci，计算每个基线对应的相位差测量值Δφ′ci和第一暗室相位差Δφri之差，得到每个基线对应的相位差校准值Δφci。
3.根据权利要求2所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S13)具体包括：根据每个阵元对应的距离Ri和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差Δφoi，计算每个基线两阵元对应的相位差Δφoi与Δφoi+1之差，得到每个基线对应的第一暗室相位差Δφri。
4.根据权利要求3所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差Δφoi的表达式为：
Figure FDA0003667257410000021
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，λ为发射天线所发出信号的波长，Ri为发射天线到每个阵元的距离，
Figure FDA0003667257410000022
其中R0为发射天线到干涉仪测向阵列的中心的距离，xi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，yi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，zi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标。
5.根据权利要求1所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S2)包括以下步骤：
S21)调整干涉仪测向阵列为朝向其他方位，记录调整后的干涉仪测向阵列相对于初始方位的俯仰角度θs和方位角度
Figure FDA0003667257410000031
S22)根据所述发射天线以及调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标，计算发射天线到每个调整后的阵元的距离
Figure FDA0003667257410000032
S23)根据每个阵元对应的距离
Figure FDA0003667257410000033
和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个基线对应的第二暗室相位差
Figure FDA0003667257410000034
S24)计算每个阵元对应的远场距离
Figure FDA0003667257410000035
根据每个阵元对应的远场距离
Figure FDA0003667257410000036
和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个基线对应的远场相位差
Figure FDA0003667257410000037
S25)计算每个基线对应的远场相位差
Figure FDA0003667257410000038
和第二暗室相位差
Figure FDA0003667257410000039
之差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure FDA00036672574100000310
6.根据权利要求5所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S22)中调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标表达式为：
Figure FDA00036672574100000311
上式中，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure FDA00036672574100000312
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标，
Figure FDA00036672574100000313
为调整后阵元在空间坐标系的y轴坐标，
Figure FDA00036672574100000314
为调整后阵元在空间坐标系的z轴坐标，θs为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure FDA00036672574100000315
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度，xi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的x轴坐标，yi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的y轴坐标，zi为朝向初始方位的阵元在空间坐标系的z轴坐标。
7.根据权利要求5所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S23)具体包括：根据每个阵元对应的距离
Figure FDA0003667257410000041
和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个阵元口面处接收信号相对于发射天线口面处辐射信号的相位差
Figure FDA0003667257410000042
计算每个基线两阵元对应的相位差
Figure FDA0003667257410000043
与
Figure FDA0003667257410000044
之差，得到每个基线对应的第二暗室相位差
Figure FDA0003667257410000045
8.根据权利要求5所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S24)中每个阵元对应的远场距离
Figure FDA0003667257410000046
表达式为：
Figure FDA0003667257410000047
上式中，
Figure FDA0003667257410000048
Figure FDA0003667257410000049
表示所有调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标中的最大值，i为干涉仪测向阵列中的阵元序号，
Figure FDA00036672574100000410
为调整后阵元在空间坐标系的x轴坐标。
9.根据权利要求5所述的干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，步骤S24)具体包括：根据每个阵元对应的远场距离
Figure FDA00036672574100000411
和发射天线所发出信号的波长λ，计算每个阵元口面处接收信号相对于远场辐射源辐射信号的远场相位差
Figure FDA00036672574100000412
计算每个基线两阵元对应的远场相位差
Figure FDA00036672574100000413
与
Figure FDA00036672574100000414
之差，得到每个基线对应的远场相位差
Figure FDA00036672574100000415
10.一种干涉仪测向阵列校准和验证方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)用功分器向干涉仪测向阵列的每个阵元的馈线端口注入同相信号，获取所述干涉仪测向阵列中每个基线的第三相位差测量值，作为每个基线对应的相位差校准值Δφci；
2)调整所述干涉仪测向阵列的角度，根据发射天线和调整后的干涉仪测向阵列中每个阵元的坐标值，以及发射天线所发出信号的波长λ，计算所述干涉仪测向阵列中每个基线的第二暗室相位差，根据每个调整后的阵元在空间坐标系的x轴坐标，计算每个基线对应的远场相位差，并减去对应的第二暗室相位差，得到每个基线对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000051
θs为调整后的干涉仪测向阵列的俯仰角度，
Figure FDA0003667257410000052
为调整后的干涉仪测向阵列的方位角度；
3)获取干涉仪测向阵列中每个基线的第二相位差测量值，根据干涉仪测向阵列的当前角度匹配每个基线对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000053
并用对应的相位差修正值
Figure FDA0003667257410000054
修正第二相位差测量值，得到实际工作条件下每个基线的相位差实际测量值，将每个基线的相位差实际测量值输入干涉仪测向阵列系统，干涉仪测向阵列系统自动根据对应的相位差校准值Δφci对每个基线的相位差实际测量值进行相位差校准，并计算发射天线所发出信号的入射角度。
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