球面阵列基线测向算法的误差分析

摘要

针对传统立体基线测向算法中阵元摆放形式单一和天线盘体积受限等问题,提出球面阵列基线测向算法.首先根据简单的几何理论推导出辐射信号入射到不同基线得到的相位差公式,然后采用记忆梯度法求解3个相位差公式构成的非线性方程,得到辐射信号的来波方向.最后通过推导与化简基于球坐标下天线阵列的测向误差公式,从理论上证明球面3根天线阵列被一平面截得的圆为球大圆时测向误差最小,进而提出天线阵列的最佳摆放形式.研究结果表明:与同类算法相比,该算法中阵元位置由平面扩展到空间,摆放更加灵活,使得多模制导的导引头中基线空间位置关系不受限制;所提算法的测向性能(测向均方误差和解模糊概率)良好,对通道不一致系统具有较强的鲁棒性.