旋轉長基線干涉儀的系統偏差聯合估計方法

吳癸周，張 敏，郭福成

（國防科技大學電子科學與工程學院，湖南長沙410073）

旋轉長基線干涉儀的系統偏差聯合估計方法

吳癸周，張 敏，郭福成

（國防科技大學電子科學與工程學院，湖南長沙410073）

針對旋轉長基線干涉儀（rotating long baseline interferometer，RLBI）定位系統中接收通道幅／相不一致性、機械加工誤差、基線的安裝偏差等因素對定位的影響，建立了RLBI系統偏差的模型，證明了基線轉角偏差和轉軸偏角兩種系統偏差的等效性，給出了理論定位偏差的計算方法，指出了引起顯著定位偏差的系統偏差，對此提出了一種基于已知位置標校站的系統偏差聯合估計的高斯牛頓迭代方法。仿真分析表明，該方法的估計性能可達到克拉美-羅下限（Cramer-Rao lower bound，CRLB），基于單標校站估計和標校系統偏差即可顯著提高系統的定位性能。

干涉儀；偏差；估計；旋轉

0 引 言

旋轉長基線干涉儀（rotating long baseline interferometer，RLBI）通過觀測多個不同時刻的模糊相位差可直接實現測向［1- 2］和高精度定位［3- 6］。相對于傳統的多通道干涉儀［7- 9］通過增加器件數量［10- 11］、采用復雜的處理算法［12- 14］解相位差模糊再定位，該技術最少僅需要兩個天線和接收通道，可以有效解決系統復雜度與定位精度之間的矛盾［15- 16］，近年在電子偵察等領域受到廣泛關注。在實際的RLBI系統中，除了受到各類參數測量隨機誤差的影響外，還受各通道幅／相不一致性的影響，會導致相位差測量存在固定的偏差；基線機械加工水平的限制，可能導致實際的基線長度與標稱的基線長度也存在一個偏差；……