第7章角度测量 2.测角误差与多值性问题 相位差ρ值测量不准,将产生测角误差,它们之间的关系如 下[将式(72.1)两边取微分] 2丌 d cose de de= d 2d cos (72.3 由式(7,2.3)看出,采用读数精度高(do小)的相位计,或减小λ值 (增大dλ值),均可提高测角精度。也注意到:当0=0时,即目标 处在天线法线方向时,测角误差d最小。当θ增大,dθ也增大,为 保证一定的测角精度,θ的范围有一定的限制
第 7 章 角度测量 2. 相位差φ值测量不准, 将产生测角误差, 它们之间的关系如 下［将式(7.2.1)两边取微分］: d d d d d d 2 cos cos 2 = = (7.2.3) 由式(7.2.3)看出, 采用读数精度高(dφ小)的相位计, 或减小λ/d值 (增大d/λ值), 均可提高测角精度。也注意到：当θ=0 时, 即目标 处在天线法线方向时, 测角误差dθ最小。当θ增大, dθ也增大, 为 保证一定的测角精度, θ的范围有一定的限制
第7章角度测量 增大ωλ虽然可提高测角精度,但由式(72.1)可知,在感兴趣 的θ范围(测角范围)内,当加大到一定程序时,φ值可能超过2π, 此时o=2πN+v,其中N为整数;ψ<2π,而相位计实际读数为v值。 由于N值未知,因而真实的φ值不能确定,就出现多值性(模糊)问 题。必须解决多值性问题,即只有判定M值才能确定目标方向。 比较有效的办法是利用三天线测角设备,间距大的1、3天线用 来得到高精度测量,而间距小的1、2天线用来解决多值性,如图 75所示
第 7 章 角度测量 增大d/λ虽然可提高测角精度, 但由式(7.2.1)可知, 在感兴趣 的θ范围(测角范围)内, 当d/λ加大到一定程序时, φ值可能超过 2π, 此时φ=2πN+ψ, 其中N为整数; ψ＜2π, 而相位计实际读数为ψ值。 由于N值未知, 因而真实的φ值不能确定, 就出现多值性(模糊)问 题。必须解决多值性问题, 即只有判定N值才能确定目标方向。 比较有效的办法是利用三天线测角设备, 间距大的 1、3 天线用 来得到高精度测量, 而间距小的 1、2 天线用来解决多值性, 如图 7.5所示
第7章角度测量 [接收邡 接收 AR 接收 图7.5三天线相位法测角原理示意图
第 7 章 角度测量 图 7.5 三天线相位法测角原理示意图 接收机 接收机 1 2 d12 3 接收机 12 d13 R12 R13 13
第7章角度测量 设目标在方向。天线1、2之间的距离为d12,天线1、3之 间的距离为d13,适当选择a12,使天线1、2收到的信号之间的相 位差在测角范围内均满足: 2丌 12 2l2Sn6<2兀 12由相位计1读出。 根据要求,选择较大的d13,则天线1、3收到的信号的相位差为 2丌 卯3==d3Snb=2xN+v (72.4
第 7 章 角度测量 设目标在θ方向。天线 1、2 之间的距离为d12, 天线 1、3 之 间的距离为d13, 适当选择d12, 使天线 1、2 收到的信号之间的相 位差在测角范围内均满足: = d sin = 2 N + 2 1 3 1 3 (7.2.4) sin 2 2 12 = d12 φ12由相位计 1 读出。 根据要求, 选择较大的d13, 则天线 1、3 收到的信号的相位差为
第7章角度测量 3由相位计2读出,但实际读数是小于2的v。为了确定N 值,可利用如下关系 q13 q12 12 13 q12 (72.5) 12 根据相位计1的读数12可算出g13,但a12包含有相位计的读数误 差,由式(725标出的q13具有的误差为相位计误差的d1312倍, 它只是式(72.4)的近似值,只要12的读数误差值不大,就可用它 确定N,即把(d13d12)o2除以2π,所得商的整数部分就是M值。然 后由式(724)算出φ13并确定θ。由于d13值较大,保证了所要求 的测角精度
第 7 章 角度测量 φ13由相位计2读出, 但实际读数是小于 2π的ψ。为了确定N 值, 可利用如下关系: 12 12 13 13 12 13 12 13 d d d d = = (7.2.5) 根据相位计 1 的读数φ12可算出φ13, 但φ12包含有相位计的读数误 差, 由式(7.2.5)标出的φ13具有的误差为相位计误差的d13/d12 倍, 它只是式(7.2.4)的近似值, 只要φ12的读数误差值不大, 就可用它 确定N, 即把(d13/d12)φ12除以 2π, 所得商的整数部分就是N值。然 后由式(7.2.4)算出φ13并确定θ。由于d13/λ值较大, 保证了所要求 的测角精度