用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法與流程

本發明涉及一種基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法，特別是涉及一種用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法。

背景技術：

對輻射源的無源測向定位，具有隱蔽性好、不受氣候影響、功耗低、較易實現，并能對輻射源信號進行特征分析等優點。而二維正交干涉儀測向定位技術，作為無源測向定位的常用手段之一，在軍事和民用領域都有著重要應用。

測向能力作為二維正交干涉儀的核心能力，在各階段需對該項指標進行較為全面的測試。根據干涉儀測向原理，干涉儀天線陣接收到的輻射信號波束應為平行波，即測試需滿足遠場條件的要求。但在實際工程應用中，無限遠難以實現，常用的測試方法包括外場測試和暗室測試。

外場測試要求測試場地較大，通常地面輻射源距無源測向接收天線需百米以上，同時外場測試受室外天氣的影響，對工作開展和產品安全帶來一定的風險；外界環境存在的電磁信號干擾也會對產品測向能力的測試造成一定的影響。暗室測試在室內，不受天氣影響，同時暗室可以較好的屏蔽電磁信號的干擾，但由于測試距離仍需保持在五十米左右，且暗室吸波材料需具備對相應頻段電磁信號的屏蔽能力，因此對微波暗室有較高的要求；同時測試引入的近場效應誤差，需在后期數據處理中進行消除。

在整星條件下，測試廠房通常不具備電磁信號屏蔽能力，測試工位較小，約二十米，因此不符合暗室測試的條件。同時因整星規模較大、供電要求較高，開展外場測試既移動不便，又無法滿足供電需求，天氣變化也對整星產品質量存在著潛在的威脅。所以目前并沒有整星狀態下驗證無源測向能力的方法。

但對于二維正交干涉儀載荷，在整星條件下需進行各通道的相位校正及校正表的上注，該工作直接影響其測向能力，因此在整星條件下提出了對無源測向能力的評估需求，相應的測試方法的研究成為一個重要內容。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法，其可在普通的整星電測試廠房，對基于二維正交干涉儀的電子偵察載荷測向能力開展測試，并對其進行功能性的評估，滿足整星狀態下定性評估電子偵察載荷測向能力的評估需求，可適應普通的整星電測試廠房復雜環境的要求，方案合理、簡單、對功能評估有效。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法，其包括以下步驟：

步驟一：衛星加電后，電子偵察載荷按時序加電，設置其工作模式為全頻段掃描模式，獲取各頻段的背景信號；

步驟二：根據步驟一獲取的背景環境信息，選取各頻段較干凈的頻點各一個，作為本次測試的頻率設置值；

步驟三：將地面輻射天線置于下方位置處，設定地面模擬源為掃頻模式，覆蓋步驟二中選擇的各個頻點，具體信號樣式設置為常用的信號類型；

步驟四：衛星加電，上注電子偵察載荷程控作業指令，電子偵察載荷按指令設定時序開機并工作一段時間；

步驟五：調節地面輻射天線至上方位置處，電子偵察載荷工作一段時間后，調節地面輻射天線至下方位置處，電子偵察載荷再工作一段時間后，按指令設置斷電，測試結束后下傳偵收數據，衛星斷電；

步驟六：根據地面輻射源天線和電子偵察載荷天線的相對位置關系，分別計算下方位置、上方位置入射角度值，比對獲取其變化量Φ1；根據電子偵察載荷在下方位置、上方位置的實測值，計算獲取其變化量Φ2，通過比較兩個變化量Φ1和Φ2對測向能力進行定性評估。

所述步驟二包括以下步驟：

步驟二十一，地面輻射源、發射天線距離電子偵察載荷干涉儀天線陣面20m，方位向、俯仰向與接收天線角度為0至1度入射；

步驟二十二，依據背景掃描和靈敏度測試情況選取環境較為干凈的頻點，設置電子偵察載荷工作。

所述步驟五包括以下步驟：

步驟五十一，首先保持發射天線位置不變，測得該時間段的方位角、俯仰角；

步驟五十二，俯仰向或方位向移動發射天線0.5-1m，測得相應的方位角、俯仰角；

步驟五十三，將發射天線還原回最初位置，測得相應的方位角、俯仰角。

所述步驟六包括如下步驟：

步驟六十一，根據地面輻射源位置變化計算入射方位角、俯仰角的變化值；

步驟六十二，統計電子偵察載荷分別在兩個位置測得的方位角、俯仰角，計算獲得其角度變化值；

步驟六十三，比對二者方位角、俯仰角角度變化的誤差，從而對電子偵察載荷整星狀態下的測向能力進行定性評估。

本發明的積極進步效果在于：本發明可在普通的整星電測試廠房，對基于二維正交干涉儀的電子偵察載荷測向能力開展測試，并對其進行功能性的評估，滿足整星狀態下定性評估電子偵察載荷測向能力的評估需求，可適應普通的整星電測試廠房復雜環境的要求，方案合理、簡單、對功能評估有效。

附圖說明

圖1為本發明用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法的流程示意圖。

圖2為本發明在整星狀態下測向能力測試示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。

如圖1、圖2所示，本發明用于整星條件下基于二維正交干涉儀的無源測向測試方法，包括以下步驟：

步驟一：衛星加電后，電子偵察載荷按時序加電，設置其工作模式為全頻段掃描模式，獲取各頻段的背景信號；

本發明方法預先在電子偵察載荷系統內設定了默認的工作模式，當加電完成后，若無其他指令會執行默認工作模式。為設置為全頻段掃描工作模式，需預先上注指令，指定在T時間開機，并按設置的工作模式執行ΔT時間后自動關機。

步驟二：根據步驟一獲取的背景環境信息，選取各頻段較干凈的頻點各一個，作為本次測試的頻率設置值；

步驟三：如圖2所示，將地面輻射天線置于下方位置1處，設定地面模擬源為掃頻模式，覆蓋步驟二中選擇的各個頻點，具體信號樣式設置為常用的信號類型(如雷達信號，脈寬2us，重復周期500us)；

步驟四：衛星加電，上注電子偵察載荷程控作業指令，電子偵察載荷按指令設定時序開機并工作一段時間；

本步驟中上注的電子偵察載荷程控作業指令涵蓋了載荷加電時間、工作時長、加斷電控制、工作模式設置、狀態控制字設置、傳輸接口設置等指令，通過該項指令可實現對電子偵察載荷某次工作的全過程控制。

步驟五：調節地面輻射天線至上方位置2處，電子偵察載荷工作一段時間后，調節地面輻射天線至下方位置1處，電子偵察載荷再工作一段時間后，按指令設置斷電，測試結束后下傳偵收數據，衛星斷電；

步驟六：根據地面輻射源天線和電子偵察載荷天線的相對位置關系，分別計算下方位置1、上方位置2入射角度值，比對獲取其變化量Φ1(該變化量包含正負符號)；根據電子偵察載荷在下方位置1、上方位置2的實測值，計算獲取其變化量Φ2(該變化量包含正負符號)，通過比較兩個變化量Φ1和Φ2對測向能力進行定性評估。

本方法中涉及的入射角度，對于二維正交干涉儀而言即方位角和俯仰角，對這兩個角度的測試可以中一次任務中同時完成，即上方位置2相對下方位置1的方位角、俯仰角都發生變化，也可分別在兩次任務中完成，如先進行方位角變化，后進行俯仰角變化，可根據測試實際狀態靈活運用。另外，變化的距離不易過大(否則容易產生測角模式)，通常位置變化量保持在1m左右為宜。

所述步驟二包括以下步驟：

步驟二十一，地面輻射源、發射天線距離電子偵察載荷干涉儀天線陣面20m，方位向、俯仰向與接收天線角度為0至1度入射；

步驟二十二，依據背景掃描和靈敏度測試情況選取環境較為干凈的頻點，設置電子偵察載荷工作。

所述步驟五包括以下步驟：

步驟五十一，首先保持發射天線位置不變，測得該時間段的方位角、俯仰角；

步驟五十二，俯仰向或方位向移動發射天線0.5-1m，測得相應的方位角、俯仰角；

步驟五十三，將發射天線還原回最初位置，測得相應的方位角、俯仰角。

所述步驟六包括如下步驟：

步驟六十一，根據地面輻射源位置變化計算入射方位角、俯仰角的變化值；

步驟六十二，統計電子偵察載荷分別在兩個位置測得的方位角、俯仰角，計算獲得其角度變化值；

步驟六十三，比對二者方位角、俯仰角角度變化的誤差，從而對電子偵察載荷整星狀態下的測向能力進行定性評估。

首次提出在整星電測試廠房測試，距離較短，無法滿足遠場入射的要求，不具備信號屏蔽能力，并存在信號反射、折射的條件下，可對基于二維正交干涉儀的無源測向能力開展測試，并對其進行功能性的評估方法。

綜上所述，本發明方法通過測量相對變化量的方法，實現在整星條件下對二維正交干涉儀的電子偵察載荷測向能力的定性測試，滿足整星狀態下定性評估電子偵察載荷測向能力的評估需求，可適應普通的整星電測試廠房復雜環境的要求。本方法取得了方案合理、簡單、對功能評估有效等成效。本發明通過在兩個位置分別測試無源測向載荷的測向值，計算其前后的變化量，并根據地面模擬源輻射位置變化估算其入射角度的變化量，二者比對對二維正交干涉儀無源測向載荷的測向能力進行評估，從而實現整星條件下二維正交干涉儀的無源測向能力定性測試。上述測試方法已經在某航天器載荷分系統測試中得到應用。

以上所述的具體實施例，對本發明的解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。