無線電干涉儀系統

無線電干涉儀系統

無線電干涉儀系統是利用相位比較技術測量飛行器運動軌跡參數的無線電測量系統。一般由飛行器上的應答機或信標機、一個地面發射-接收機站和兩個以上的接收機站組成。還可按所測主要參數分為距離差或距離和(測距設備)、角度或方向餘弦(測角設備)、測距和測角的綜合干涉儀系統。

基本介紹

  • 中文名:無線電干涉儀系統
  • 外文名:adio interferometer system
  • 性質:科學
  • 類別:物理
  • 優點:測量精度高,抗干擾性強
  • 抗干擾技術:方位、距離和速度選擇抗干擾技術
簡介,測量數據,組成和分類,相位多值性,抗干擾技術,套用,

簡介

無線電干涉儀系統(radio interferometer system)是指利用相位比較技術測量飛行器運動軌跡參數的無線電測量系統。由相距一定距離的兩個地面接收天線,組成長度為nλ(n一般是整數,λ是無線電信號的波長)的基線,接收來自同一目標的無線電信號,並測出這個信號到達兩個天線的相位差或時間差,由相位差或時間差可以算出目標方向與基線之間的夾角或這個夾角的餘弦(稱為方向餘弦)。方向餘弦與輻射源至每一天線的路徑長度之差成比例,所以這種系統實質上是距離差測量系統。兩個天線接收由輻射源發出並有測距信號調製的載波信號,比較測距信號的相位即可得到距離差數據。測量兩天線接收載波信號的都卜勒頻移之差,可獲得距離差變化率,從而得到速度數據。

測量數據

利用無線電干涉儀系統測定目標的位置(或軌道)參數時,通常需要用兩對以上的天線測量目標的兩個以上的方向餘弦,或者三個以上的距離差(或距離和)數據。這些天線的分布形式通常為兩條基線正交或小於90°,即兩條基線相互垂直等分的X型或兩條基線垂直的L型,基線長度比天線到目標的距離要短。無線電干涉儀系統具有測量精度高,抗干擾性強等優點。

組成和分類

無線電干涉儀系統一般由飛行器上的應答機或信標機、一個地面發射-接收機站和兩個以上的接收機站組成。根據基線的長度可分為短基線(幾百個波長)、長基線(幾十萬個波長)、甚長基線(幾百萬個波長)干涉儀系統;還可按所測主要參數分為距離差或距離和(測距設備)、角度或方向餘弦(測角設備)、測距和測角的綜合干涉儀系統。

相位多值性

無線電干涉儀系統的角解析度決定於基線長度。當天線至目標信號源的距離遠遠超過基線長度時,或基線很長、信號源頻率很高時,兩天線接收信號的相位差遠遠超過360°,即相位差為k360° φ(k為正整數),而測相設備只能測出小於360°的相位,不能確定k值,這種現象稱為相位差的多值性。為了獲得角度或方向餘弦的確定單值,一般套用相位增量累積法、多天線對法等方法來排除相位差的多值性,確定k值,從而得到確定的相位差。

抗干擾技術

目前無線電引信的抗干擾技術有:
(1)方位、距離和速度選擇抗干擾技術;
(2)擴譜技術(如偽隨機或噪聲編碼調相脈衝技術);
(3)利用輔助通道的比幅技術;
(4)信號處理抗干擾技術(增幅速度選擇,最佳都卜勒頻率識別,頻差處理、信號積累相干擾識別等技術);
(5)極化對淌抗干擾技術;
(6)利用高度輔助支路釆抑制海地雜波干擾;
(7)延遲開機;
(8)提高工作頻段(如工作在毫米波段)和增大發射信號功率;
(9)選擇優良工作體制。

套用

無線電干涉儀系統是一種廣泛分布的無線電望遠鏡所截取的信號組合起來使用的研究天體詳情的技術。這種技術需要超高精度計時,準確了解望遠鏡分布地點和複雜的電腦程式。因此,一台在地球上的無線電望遠鏡與一台在軌道運行衛星上的無線電望遠鏡組成的一個成功的干涉網路,才是完整有效的技術裝備。
無線電干涉儀系統有廣泛的用途,已套用於火箭彈道的精確測量、太空飛行器的定軌、船舶和飛機的導航、大地測量、射電天文等方面。

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