CN116106644B - 计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统及介质 - Google Patents

计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统及介质 Download PDF

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Abstract

一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统以及存储介质，拟合方法包括：获取天线多个扫描角度的角度测量值，获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值；获取天线测量扫描角度存在的角度随机误差，获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差；构建天线远场辐射功率的观测模型；根据角度随机误差以及功率随机误差，确定观测模型对应的权矩阵；初始化参数向量，得到对应的初始值，根据权矩阵，采用测量平差理论，确定参数向量的改正量以及对应的估计值。本申请可实现在扫描角度存在不可忽略的随机误差的情况下天线远场辐射功率的最优拟合。

Description

计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统及介质
技术领域
本发明涉及航天测控技术领域，具体涉及一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统以及存储介质。
背景技术
在航天测控领域，经常实测地面站或航天器的抛物面天线的远场辐射功率，特别是天线主瓣范围内的数据，并进行模型拟合，以了解天线的波束特性、指向偏差等。有时还基于拟合所得模型进行其他复杂计算，如黑体辐射引起的天线接收噪声温度增量。
现有的拟合方法一般都仅考虑功率测量误差，未考虑角度测量误差。这样的观测模型是不完备的，无法实现拟合参数的最优估计。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是现有的拟合模型只考虑功率测量误差，导致估计得到的模型参数并非最优。
根据第一方面，一种实施例中提供一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法，包括：
获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ，获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2, …,N，N为正整数；
获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn ，获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn ；
根据角度测量值θ n 以及功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n ；
根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定观测模型对应的权矩阵W；
初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为天线远场辐射功率的最优拟合参数；若改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。
一种实施例中，观测模型采用如下公式建立：
Figure SMS_1
；
其中，v Pn 为远场辐射功率的测量和模型误差，v θn 为扫描角度的测量和模型误差；F为用于拟合远场辐射功率的拟合模型；
拟合模型F为二次函数模型：
Figure SMS_2
；
或者，拟合模型F为贝塞尔函数模型：
Figure SMS_3
；
其中，J 1表示一阶贝塞尔函数；
参数向量X采用如下公式构成：
Figure SMS_4
。
一种实施例中，初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，包括：
根据拟合模型确定表征天线波束宽度的因子的初始值k 0，当拟合模型F采用二次函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure SMS_5
；
其中，θ n |max(P n )与θ n |min(P n )分别表示功率测量值P n 的最大值、最小值所对应的角度测量值；
当拟合模型F采用贝塞尔函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure SMS_6
；
其中，D为天线口径、λ为工作波长；
设定天线电轴方向对应的角度的初始值α 0=0，设定辐射功率峰值的初始值C 0=max(P n )，得到初始值X0；
Figure SMS_7
；其中，/>
Figure SMS_8
。
一种实施例中，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1，包括：
计算观测模型对参数向量X在X0处的Jacobi矩阵B；
根据观测模型及初始值X0，计算得到观测数据的近似值，确定观测数据与近似值的差值I；
根据矩阵B、差值I以及权矩阵W，计算得到参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1。
一种实施例中，改正量x以及对应的估计值X1采用如下公式计算：
x=(BTWB)-1BTWI；X1=X0+x。
一种实施例中，观测模型对应的权矩阵W为2N×2N的对角阵；
Figure SMS_9
。
一种实施例中，矩阵B为：
Figure SMS_10
。
一种实施例中，差值I为：
Figure SMS_11
。
根据第二方面，一种实施例中提供一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合系统，包括：
角度测量模块，用于获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ；获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn ；
功率测量模块，用于获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2, …,N，N为正整数；获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn ；
模型构建模块，用于根据角度测量值θ n 以及功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n ；
求解模块，用于根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定观测模型对应的权矩阵W；初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为天线远场辐射功率的最优拟合参数；若改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。
根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，介质上存储有程序，程序能够被处理器执行以实现如第一方面所描述的方法。
依据上述实施例的计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法、系统以及存储介质，通过引入天线扫描角度的自观测等式，在考虑角度随机误差的情况下构建了天线远场辐射功率的观测模型；针对模型中的待定参数，采用测量平差方法进行参数估计。采用本申请构建的观测模型可以解决天线远场辐射功率拟合现有技术的不足，可实现在扫描角度存在不可忽略的随机误差的情况下天线远场辐射功率的最优拟合，具有重要的工程意义。
附图说明
图1为本申请一种实施例提供的天线远场辐射功率拟合方法的流程图；
图2为本申请一种实施例提供的天线远场辐射功率拟合系统的结构示意图；
图3为本申请一种实施例提供的扫描角度和远场辐射功率的真值、测量值及拟合结果的图示。
附图标记：10-角度测量模块；20-功率测量模块；30-模型构建模块；40-求解模块。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
在航天测控领域，经常实测地面站或航天器的抛物面天线的远场辐射功率，特别是天线主瓣范围内的数据，并进行模型拟合，以了解天线的波束特性、指向偏差等。有时还基于拟合所得模型进行其他复杂计算，如黑体辐射引起的天线接收噪声温度增量。对于半功率波束量级范围内的辐射特性，工程上一般采用二次函数模型或贝塞尔函数模型拟合，前者简单实用，后者精度较高。用于拟合的数据一般是天线的波束扫描角度和远场辐射功率，两类数据都是通过测量得到，均存在误差。现有技术通常直接将二次函数模型或贝塞尔函数模型作为观测模型进行两类数据的拟合，申请人认为，这实际上仅考虑了功率测量误差，并未考虑角度测量误差。严格来说，这样的观测模型是不完备的，无法实现模型参数的最优估计。这样处理仅在角度测量误差极小（可以忽略）的情况下可行，并不适用于一般情况。
申请人研究发现，角度测量误差也是影响拟合精度的因素之一，应该计及扫描角度的测量误差进行模型构建，同时考虑扫描角度的测量误差以及功率测量误差，使得观测模型更加完备，实现最优拟合。
如图1所示，本申请实施例提供一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法。如图2所示，本申请实施例还提供一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合系统，系统可以包括：角度测量模块10、功率测量模块20、模型构建模块30以及求解模块40。
角度测量模块10用于获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ；获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn 。角度测量模块可以通过对同一角度的多次测量确定角度随机误差σ θn 。
功率测量模块20用于获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2, …,N，N为正整数；获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn 。功率测量模块可以通过对同一功率的多次测量确定功率随机误差σ Pn 。
模型构建模块30用于根据角度测量值θ n 以及功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n 。
求解模块40用于根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定观测模型对应的权矩阵W；初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为天线远场辐射功率的最优拟合参数；若改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。上述模型构建模块以及求解模块可以采用一个或多个处理器件来实现上述功能，本申请并不限制具体的硬件形式。
下面就天线远场辐射功率拟合系统进行天线远场辐射功率拟合方法的具体过程进行阐述，如图1所示，天线远场辐射功率拟合包括如下步骤：
步骤1、获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ，获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2, …,N，N为正整数。
步骤2、获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn ，获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn 。
步骤3、根据角度测量值θ n 以及功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n 。
在一些实施例中，构建天线远场辐射功率的观测模型，以确认天线的波束特性、指向偏差等关键特性。应理解，在观测模型中需要有多个参数约束功率与对应角度的关系以逼近天线的辐射特性，例如表征天线波束宽度的因子、天线电轴方向对应的角度、辐射功率峰值等。本实施例选定上述特征参数，并计及角度测量误差对拟合的影响，引入天线扫描角度的自观测等式，系统构建观测模型，通过参数估计，确定最优的拟合结果，从而更加精准地刻画实际天线的辐射特性。
一些实施例中，观测模型可以采用如下公式建立：
Figure SMS_12
。
其中，v Pn 为远场辐射功率的测量和模型误差，v θn 为扫描角度的测量和模型误差；F为用于拟合远场辐射功率的拟合模型，拟合模型F为二次函数模型或贝塞尔函数模型。式中，表征所述天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C这三个参数是为了拟合天线远场辐射功率而选定的模型参数，其中，参数k越大，天线波束越窄。β n 为各个扫描角度的真值。
参数向量X可以采用如下公式构成：
Figure SMS_13
。
拟合模型F为二次函数模型：
Figure SMS_14
。
或者，拟合模型F为贝塞尔函数模型：
Figure SMS_15
；
其中，J 1表示一阶贝塞尔函数。
步骤4、根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定观测模型对应的权矩阵W。
一些实施例中，观测模型对应的权矩阵W可以为以下2N×2N的对角阵；
Figure SMS_16
。
步骤5、初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为天线远场辐射功率的最优拟合参数；若改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。
步骤501、一些实施例中，初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，可以包括：
根据拟合模型确定表征天线波束宽度的因子的初始值k 0，当拟合模型F采用二次函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure SMS_17
；
其中，θ n |max(P n )与θ n |min(P n )分别表示功率测量值P n 的最大值、最小值所对应的角度测量值。
当拟合模型F采用贝塞尔函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure SMS_18
；
其中，D为天线口径、λ为工作波长。
设定天线电轴方向对应的角度的初始值α 0=0，设定辐射功率峰值的初始值C 0=max(P n )，得到初始值X0。
Figure SMS_19
；其中，/>
Figure SMS_20
。
本实施例根据天线的基本参数，对拟合参数进行初始化，使得初始参数更加接近最终拟合结果，降低计算量，提高收敛速度，保证拟合的准确、高效。
步骤502、一些实施例中，根据权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1，可以包括：
计算观测模型对参数向量X在X0处的Jacobi矩阵B。
根据观测模型及初始值X0，计算得到观测数据的近似值，确定观测数据与近似值的差值I。
根据矩阵B、差值I以及权矩阵W，计算得到参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1。
步骤503、一些实施例中，改正量x以及对应的估计值X1可以采用如下公式计算：
x=(BTWB)-1BTWI；X1=X0+x。
一些实施例中，矩阵B可以采用如下2N×（N+3）矩阵，矩阵B为：
Figure SMS_21
。
一些实施例中，差值I可以采用如下2N×1矩阵表示，差值I可以为：
Figure SMS_22
。
最后还可以评估参数向量估计结果的精度。通过以下公式计算参数向量最终估计值的协方差矩阵Σ：
Figure SMS_23
。
该协方差矩阵的对角线第一、二、三元素即为天线远场辐射功率的拟合模型中k、α、C估计结果的方差。
上述实施例中列举的计算公式以及矩阵并不是用于限制矩阵B、差值I以及权矩阵W，是为了用于对步骤4中提供的观测模型进行参数向量X的求解，本申请并不限制具体的计算公式以及矩阵形式。其他本领域公知的求解公式依据矩阵也是本申请的保护范围。
以下以某X频段（波长λ为0.036m）、口径D为4.2m的探测器天线为例子，模拟生成天线扫描角度、远场辐射功率数据，对本申请提供的方法作进一步说明。仿真中，远场辐射功率采用贝塞尔函数模型，其中表征天线波束宽度的因子k的真值设定为4.5，天线电轴方向对应的角度α的真值设定为0.05°，辐射功率峰值C的真值设定为-40dB；天线扫描角度的真值β n 从-0.5度步进0.05度取至0.6度，基于上述模型计算得到各个扫描角度的远场辐射功率的真值。天线扫描角度、远场辐射功率的测量值在真值的基础上，添加0.01°（1σ）、0.1dB（1σ）的随机误差。模拟生成的数据见表1，基于该数据，对本发明具体实施方式进行说明。
表1如下：
Figure SMS_24
首先，按照上述实施例的步骤1与步骤2，获取天线扫描角度的测量值θ n 和对应的远场辐射功率的测量值P n ，n=1, 2, …, 23。获取各扫描角度的测量值θ n 的随机误差σ θn 和各远场辐射功率的测量值P n 的随机误差σ Pn 。以上数据见表1，共23点数据。
然后，考虑角度误差，按照上述实施例的步骤4，构建天线远场辐射功率的观测模型：
Figure SMS_25
。
其中，v Pn 为远场辐射功率的测量和模型误差，F采用贝塞尔函数模型，包含参数：表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n ，J 1为一阶贝塞尔函数，v θn 为扫描角度的测量和模型误差。以该2个等式为基本单元，按照索引n由1到23的次序排列，共得到46个等式。待定参数共有3+23=26个。
上述观测模型中的待定参数构成参数向量X：
Figure SMS_26
。
确定观测模型对应的权矩阵W，该矩阵为46×46的对角阵，如下：
Figure SMS_27
。
最后，基于测量平差理论，确定参数向量的估计值。具体可以包括：
对参数向量X进行初始化，得到参数向量的初始值X0。
Figure SMS_28
。
其中，k 0为表征天线波束宽度的因子的初始值，针对天线的远场辐射功率的贝塞尔函数模型，可以取为0.7π 2 D/(180λ)，即4.48；α 0为天线电轴方向对应的角度的初始值，设为0；C 0为辐射功率峰值的初始值，取max(P n )，根据表1即-40.01，其余各分量取值如下：
Figure SMS_29
。
计算所述观测模型对所述参数向量X在X0处的Jacobi矩阵B（46×26矩阵），如下：
Figure SMS_30
。
基于观测模型及参数向量X的初始值X0计算得到测量数据的近似值，确定观测数据与所述近似值之差I（46×1矩阵），如下：
Figure SMS_31
。
根据下面公式，确定所述初始值X0的改正量x：
x=(BTWB)-1BTWI。X1=X0+x。
得到参数向量X的估计值X1如下：
X1=X0+x。
一些实施例中，预设阈值条件可以为：改正量x的所有元素的绝对值均不大于1×10-6。
由于首次求解得到的改正量x不满足预设阈值条件，故将估计值作为新的初始值X0并重新计算改正量x。经数次迭代计算后，改正量x满足预设阈值条件，得到的估计值X1即为最终估计值，其第一、二、三元素即为天线远场辐射功率的拟合模型中k、α、C的估计结果，作为天线远场辐射功率的最优拟合参数，见下面表2的“估计值”一列。
一些实施例中，还可以评估参数向量估计结果的精度。通过以下公式计算参数向量最终估计值的协方差矩阵Σ：
Figure SMS_32
。
该协方差矩阵的对角线第一、二、三元素即为天线远场辐射功率的拟合模型中k、α、C的估计结果的方差。取其平方根的3倍作为估计结果的3σ评定精度，结果见表2“3σ”一列。
表2如下：
Figure SMS_33
表2同时给出了估计结果相比真值的误差，误差情况满足工程需求，且均在3σ评定精度范围内。图3所示，给出了本实施的扫描角度和远场辐射功率的真值、测量值以及采用本方法的拟合结果（每个测量值上均标出了其±3σ误差棒）。可以看出，拟合结果与各数据点的真值吻合较好。综上，所提出的计及角度误差的天线远场辐射功率观测模型具有良好的可观测性，本申请提供的方法有效、准确。
本申请可以解决天线远场辐射功率拟合现有技术的不足，可实现在扫描角度存在不可忽略的测量误差的情况下天线远场辐射功率的最优拟合。拟合得到的天线远场辐射功率模型可用于：确定天线的波束特性、指向偏差等，以及进行其他复杂计算，如黑体辐射引起的天线接收噪声温度增量。
本申请提供的天线远场辐射功率拟合方法，通过终端设备来实现，终端设备可包括存储器与处理器。例如，终端设备可以是计算机、服务器等具有运算、数据处理能力的设备。
存储器，用于存储程序。处理器，用于通过执行存储器存储的程序以实现如上述实施例所描述的天线远场辐射功率拟合方法。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现（例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中）。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由权利要求确定。

Claims (10)

1.一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合方法，其特征在于，包括：
获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ，获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2, …, N，N为正整数；
获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn ，获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn ；
根据所述角度测量值θ n 、功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；所述观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n ；
根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定所述观测模型对应的权矩阵W；
初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据所述权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若所述改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为所述天线远场辐射功率的最优拟合参数；若所述改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述观测模型采用如下公式建立：
Figure QLYQS_1
；
其中，v Pn 为远场辐射功率的测量和模型误差，v θn 为扫描角度的测量和模型误差；F为用于拟合远场辐射功率的拟合模型；
所述拟合模型F为二次函数模型：
Figure QLYQS_2
；
或者，所述拟合模型F为贝塞尔函数模型：
Figure QLYQS_3
；
其中，J 1表示一阶贝塞尔函数；
所述参数向量X采用如下公式构成：
Figure QLYQS_4
。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，包括：
根据所述拟合模型确定表征天线波束宽度的因子的初始值k 0，当拟合模型F采用二次函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure QLYQS_5
；
其中，θ n |max(P n )与θ n |min(P n )分别表示功率测量值P n 的最大值、最小值所对应的角度测量值；
当拟合模型F采用贝塞尔函数模型时，k 0取值如下公式：
Figure QLYQS_6
；
其中，D为天线口径、λ为工作波长；
设定天线电轴方向对应的角度的初始值α 0=0，设定辐射功率峰值的初始值C 0=max(P n )，得到初始值X0；
Figure QLYQS_7
；其中，/>
Figure QLYQS_8
。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1，包括：
计算所述观测模型对所述参数向量X在X0处的Jacobi矩阵B；
根据所述观测模型及所述初始值X0，计算得到观测数据的近似值，确定观测数据与近似值的差值I；
根据所述矩阵B、差值I以及权矩阵W，计算得到参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述改正量x以及对应的估计值X1采用如下公式计算：
x=(BTWB) -1BTWI；X1= X0+x。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述观测模型对应的权矩阵W为2N×2N的对角阵；
Figure QLYQS_9
。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述矩阵B为：
Figure QLYQS_10
。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述差值I为：
Figure QLYQS_11
。
9.一种计及角度误差的天线远场辐射功率拟合系统，其特征在于，包括：
角度测量模块，用于获取天线多个扫描角度的角度测量值θ n ；获取测量扫描角度存在的角度随机误差σ θn ；
功率测量模块，用于获取对应各个扫描角度的远场辐射功率的功率测量值P n ，n=1, 2,…, N，N为正整数；获取测量远场辐射功率存在的功率随机误差σ Pn ；
模型构建模块，用于根据所述角度测量值θ n 以及功率测量值P n ，构建天线远场辐射功率的观测模型；所述观测模型具有待拟合的参数向量X，参数向量X包括表征天线波束宽度的因子k、天线电轴方向对应的角度α、辐射功率峰值C以及各个扫描角度的真值β n ；
求解模块，用于根据角度随机误差σ θn 以及功率随机误差σ Pn ，确定所述观测模型对应的权矩阵W；初始化参数向量X，得到对应的初始值X0，根据所述权矩阵W，采用测量平差理论，确定参数向量X的改正量x以及对应的估计值X1；其中，若所述改正量x满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为最终的估计值，将最终的估计值中的k、α以及C作为所述天线远场辐射功率的最优拟合参数；若所述改正量x不满足预设阈值条件，将当前的估计值X1作为新的初始值X0，重新计算改正量x。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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