申请/专利权人：北京云恒科技研究院有限公司

申请日：2020-10-23

公开（公告）日：2023-12-29

公开（公告）号：CN112240957B

主分类号：G01R29/10

分类号：G01R29/10;G01R29/08;G01S19/23;G01S19/01;G01S19/21

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.29#授权;2021.02.05#实质审查的生效;2021.01.19#公开

摘要：本发明涉及一种卫星导航干扰测向中天线幅相特性校正方法，通过子空间投影和压缩感知特征提取实现天线幅相特性校正。天线幅相特性标定校正是卫星导航干扰测向中修正天线工程误差引入误差的主要方式，传统标定校正方法需要搭建复杂的标定环境，耗时长，无法在干扰测向的同时实现校正。本发明在卫星导航干扰测向中，使用空间投影得滤除干扰信号，对滤除干扰后信号进行压缩感知特征提取获得天线幅相特性，实现了干扰环境下干扰测向同时天线幅相特性校正。该方法可以方便快捷实现天线工程误差校正，实时性好。而且该方法工程实现简单，便于模块化，平台间可移植性能好。

主权项：1.一种卫星导航干扰测向中天线幅相特性校正方法，其特征在于：采用卫星导航阵列信号处理装置，所述阵列信号由阵列天线采集空间电磁信号得到,阵列天线阵元个数为N，N为正整数且N≥4；具体的校正方法包括如下步骤：步骤1、阵列天线采集空间传播的电磁信号，输出N路射频信号；步骤2、N路射频信号经过下变频、AD、数字滤波后，得到N路零中频数字阵列信号；步骤3、对零中频数字阵列信号进行空间投影，滤除干扰信号，得到干扰滤除后阵列信号；步骤4、基于干扰滤除后阵列信号，进行压缩感知特征提取，使用选定的单载波作为正交基进行幅相特性曲线参数估计；步骤5、对曲线参数进行数据平滑，得到平滑后曲线参数；步骤6、对平滑后曲线参数进行数理统计分析，得到统计后曲线参数；步骤7、使用曲线参数计算幅相特性，完成天线幅相特性校正，所述步骤3中进行空间投影，得到卫星导航信号子空间的具体方法如下：3a、零中频数字阵列信号约定为S，顺序选择1024点零中频数字阵列信号，得到N×1024维矩阵Vs＝[S1…S1024]，计算对应协方差矩阵Rs，Rs＝VsVsH，其中VsH为矩阵共轭运算；3b、对矩阵Rs进行矩阵求逆得到逆矩阵Rinv，使用Rinv作为加权值，加权累加阵列信号S，得到加权滤除干扰后阵列信号Sr，Sr＝RinvS，所述步骤4中基于干扰滤除后阵列信号，进行压缩感知特征提取，使用选定的单载波作为正交基进行幅相特性曲线参数估计：4a、对N路阵列信号Sr进行卫星导航信号的跟踪捕获，得到当前接收天线可见导航卫星对应导航信号的相位值和能量值,使用能量值最高的卫星信号的相位信息和能量信息作为参考，分别约定为φ和E，幅相特性写为Eeiφ；4b、使用卫星导航信号跟踪捕获获得的观测量信息进行卫星导航定位解算，得到当前天线所处三维空间位置xr,yr,zr，使用卫星导航信号解算得到的卫星星历信息，得到导航卫星所处三维空间位置xs,ys,zs，利用导航卫星和天线的三维空间位置，可以得到导航卫星信号到达接收天线的相对来向符号θ表示俯仰角，符号表示方向角；使用惯性导航提供的接收天线偏离东北天坐标系的偏离量，修正相对来向，解算得到绝对来向计算该绝对来向对应的导向矢量4c、利用天线幅相特性变化缓慢的特性，使用正弦信号作为正交基，对每个阵元的每个俯仰角切面的幅相方向角曲线进行正交估计，正弦信号正交基选择为其中n为整数，0≤n≤1023，第j个天线阵元的在来向方向处的幅相特性对应一组1×1024点的正交基其中1≤j≤N，所有N个天线阵元在来向方向处的正交基矢量组成正交基矩阵：4d、约定幅相特性曲线正交估计参数为W，按下式计算正交估计参数， 其中为矩阵求逆运算。

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权利要求：

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