先进测向系统与技术的发展

技术发展opv安检之家

假定信号检测问题已经解决，测向或定位的任务才真正开始。这不是一项简单任务，需要运用许多新技术，这些密切相关的技术大多是根据具体的应用需求开发的。opv安检之家

经典的沃森-瓦特干涉仪到达角测向方法采用爱德考克（即交叉环）天线，比较每个天线接收到的信号的幅度，根据其幅度差来计算信号的方位。此外，到达时差（TDOA）定位技术也得到了日益广泛的应用。在常规到达时差定位方法中，利用三部或三部以上位于不同位置的网络化接收机来接收信号，由于信号路径长度不同，因此可以利用到达时差来计算发射机的位置。opv安检之家

到达时差定位方法尤其适用于城市环境，不像到达角测量系统会受到建筑物及其它物体反射信号的影响。但是，到达时差定位方法也有缺陷，在战术场景中没有真正广泛应用，因为它无法很好地处理窄带信号，且宽带信号在时域上都是猝发的，反之亦然。此外。到达时差定位方法要在战术任务中有效发挥作用，必须确保网络链接，这在高速移动的战术场景中通常是很难实现的。opv安检之家

另一种测向或定位方法是采用常规到达角与到达时差组合方法。这种技术适用于可在测向模式与到达时差模式间进行切换的到达时差接收机和测向仪，能提供带有高精度时间标记的到达角和IQ数据（调制样式信息）瞬态图。这种组合方法集成了两种方法的优势，也弥补了其不足。而且，只用一部到达时差接收机/定位系统就能实现定位。近年来，定位系统的主要改进之一就是开发了先进软件。用户的许多任务都要在城市环境中完成，这种环境几乎无法直接看到辐射源而且存在着大量多径传输。现代软件算法和处理技术可以解决这些问题，通过叠加所有测向结果，可使辐射源的定位精度达到5米。这在过去是不可能的，但现在已经实现。opv安检之家

到达功率是有时使用的另一种测向或定位方法。虽然这项技术有时有用，但在三种测向定位方法中效果是最差的。例如，在城市环境中，信号的功率电平很容易下降20dB，这与目标距离无关，仅仅是因为辐射源位于桥下或隧道里。只有在很接近目标时，到达功率定位方法才有用，这种情况在军事应用中并不常见，但在室内定位辐射源时，到达功率定位法还是有效的。opv安检之家

还有一种测向技术称为参考测向，其原理并不新颖，但最近才进入实际应用。参考测向方法利用目标信号的已知特性来改善或加快测向处理。已知特征可以是任何信息，如信道带宽或空中信号采用的脉冲序列。利用信号的先验信息，即可显著改善测向结果，这在市区等复杂环境中尤为重要。opv安检之家

目前，许多先进测向/定位系统都基于相干干涉仪技术，根据并置且圆形排列的多个天线单元接收到的信号的相位差来计算方位。该方法在解决同信道互扰时特别有效。opv安检之家

在高密度信号环境中，同信道互扰是一大挑战。军队和非对称威胁依然采用HF系统进行远程通信。对工作在HF频段的测向系统来说，同信道互扰是一个难题。在HF频段，同一窄带信道中通常会出现2-4个来自相隔数千公里的不同辐射源的信号。opv安检之家

泰利斯公司声称其解决同信道互扰的技术具有高分辨率或超高分辨率。相比于传统系统，这些技术需要更多的天线以及超高分辨率的算法。典型测向系统可能需要4-5个天线，超高分辨率则需要8-20个天线。天线越多，能区分的信号就越多，系统要测量信号的幅度和相位。采用相干干涉仪技术，多部接收机可以利用专用算法同时处理多个信号，在所有环境尤其是复杂环境中，都能提供更高的精度。opv安检之家

测向能力与自动信号处理的无缝集成能使输出结果达到最优，同时降低了尺寸、重量和功率（SWaP）。罗德与施瓦茨公司研制的9信道HF测向系统采用n-信道设计，天线单元数与接收机信道数相等，无需切换。除了标准的相干干涉仪测向外，9个并行的相干接收通道能实现波束形成和超高分辨率。opv安检之家

普特拉（Plath）公司的最新技术是综合相干干涉仪原理与矢量匹配技术。利用矢量匹配技术并行计算检测波形的幅度和相位，不仅提高了方位精度，而且对多径和极化旋转具备更强的鲁棒性。根据天线情况，有时只要采取一种方法（幅度或相位），但矢量匹配原理能得到最佳结果。opv安检之家

先进软件opv安检之家

处理硬件和软件算法的不断进步使信号处理与测向能力呈指数级增长成为可能，这些能力对应对低截获概率（LPI）信号而言是至关重要的。软件算法是这些先进系统的关键。首先是高度复杂的频率和时间分辨率，然后是为发现短猝发信号而进行的测向数据信号分析，确保所有测量都准确，然后将这些猝发信号汇集到正确的信号上。最后，在讨论混合传感器、多个测向站与接收机以及其结果时，必须确保能够准确地融合所有数据，这样才能得到一个完整的信号。