二维干涉仪测向算法研究

干涉仪测向技术研究I. 绪论A. 研究背景B. 研究意义C. 研究现状D. 研究内容和目的II. 干涉仪的基本原理A. 干涉仪的结构与原理B. 干涉条纹的形成C. 干涉仪测向的基本过程III. 干涉仪测向技术的研究现状A. 干涉仪测向算法B. 干涉仪测向误差及其补偿C. 干涉仪测向精度和可靠性评价IV. 干涉仪测向技术的应用与展望A. 干涉仪测向技术在机械加工中的应用B. 干涉仪测向技术在光学制造中的应用C. 干涉仪测向技术的发展趋势和展望V. 结论与展望A. 定量总结研究结果B. 阐述研究意义C. 展望未来的研究方向和挑战第一章节：绪论A. 研究背景干涉仪是一种精密仪器，主要利用光的干涉原理来测量物体的形状、光学质量等参数。

干涉仪测向技术在现代制造业中广泛应用，例如机械加工、光学制造等领域，已成为重要的检测手段之一。

因此，对干涉仪测向技术的研究具有重要的理论和实践意义。

B. 研究意义干涉仪测向技术具有高精度、高灵敏度、非接触式测量等特点，对于提高工件质量、提高加工精度、降低人工干预等都发挥着重要作用。

此外，干涉仪测向技术具有在线和快速测量的优势，在制造过程中及时发现问题，提高生产效率和降低生产成本。

因此，对于干涉仪测向技术的研究和应用，可以提高制造业的技术水平和竞争力，推动制造业的可持续发展。

C. 研究现状干涉仪测向技术的研究一直以来都是制造业中的热点问题。

目前，国内外已开展了大量的研究工作，并涌现出了许多重要的成果。

例如，基于干涉仪测向技术的六自由度测量系统、高精度等离子切割机床干涉测程装置、基于Michelson干涉仪的加工误差在线检测方法等等。

这些研究成果表明，干涉仪测向技术在制造业中具有广阔的应用前景和重要的研究价值。

D. 研究内容和目的本论文将围绕干涉仪测向技术展开研究，主要包括三个方面的内容。

第一，分析干涉仪测向技术的基本原理和特点，了解干涉条纹的形成过程、干涉仪的结构和测量原理等。

二维相位干涉仪在相干干扰下的测向误差模型刘伟;付永庆;许达【摘要】为了定量评估相干干扰对二维相位干涉仪测向误差的影响,在对二维相位干涉仪测向原理以及相干干扰源形成机理进行分析的基础上,给出两基线三元天线阵各阵元接收信源与干扰源和信号的表达式,然后根据此表达式推导各阵元接收和信号的相位差,并建立二维相位干涉仪在相干干扰下测向误差的数学模型,最后对此模型进行仿真实验.研究结果表明:二维相位干涉仪测向系统的测向误差与干扰源信号和信源信号的来波方向、相位差以及两信号的幅度之比有关,且该模型的测向误差变化趋势与矢量合成原理相符,具有有效性.另外,二维相位干涉仪的测向误差会随着两信号俯仰角的同时增大而减小,而两信号方位角的同时变化对测向误差几乎无影响.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(046)004【总页数】7页(P1274-1280)【关键词】相干干扰;二维相位干涉仪;测向误差;数学模型【作者】刘伟;付永庆;许达【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨,150001;哈尔滨工程大学水声工程学院,黑龙江哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TN97对敌方辐射源的来波方向进行准确侦测在现代电子战争中至关重要，是取得战争指挥权的必要前提[1]。

目前为止，已有多种测向方法被提出，但在现役电子侦察设备中实际应用的大多数为相位干涉仪测向技术[2−5]，例如美国的WJ−8986，法国的TRC−296，中国的DF02和DF96等。

然而为防止我方侦查设备能够准确侦测其辐射源，敌方可能进行诱饵保护，即通过干扰源发射相干信号来扰乱我方视线，因此，为了能够准确侦测敌方辐射源的方位，对相干干扰源引起的二维相位干涉仪测向误差的评估是必需的，具有一定的军事意义。

目前为止，关于相位干涉仪测向误差分析的研究已有很多，例如文献[6−7]分析了相位干涉仪测向系统的测向误差，文献[8]论述了俯仰角对一维干涉仪测向精度的影响，文献[9−10]研究了干涉仪测向系统的相位误差，文献[11]给出了一种提高相位干涉仪测向精度的解决办法并探讨了该方法对测角范围的改善。

干涉仪测向原理、方法与应用
干涉仪测向，是一种用于测量振动方向特性的特殊仪器，其原理是通过观察两个或更多具有不同振动方向的振动源之间的振动互相移动的情况，以便确定测量的振动方向的特性。

它是针对特定的测量对象，来测量特定频率的振动方向，可以更准确的说明物体的动态变化情况。

干涉仪的测量方法主要是双源测向（DirectionalMethod），假设有两源的振动，两个振动源的信号应该有差异，比如一个在水平面上振动，另一个在垂直面上振动，双源测向应用两个振动源监测方向特性，以振动信号来检测。

首先把这两个源靠近在一起，然后使用双源测向仪器从两个振动源采集数据，最后计算两个振动源之间的相位差来测量振动方向特性，也可以画出测量振动的方向图。

干涉仪测向可以应用于多个行业，是一种重要的检测测量仪器。

在机械行业，干涉仪测向可以用于检测轴承、齿轮和螺旋轮等零件的转动情况，确定振动方向，进而帮助判断发动机或液压系统等机械系统振动方向特性；在航空航天及防空防御行业，它用于测量发动机振动特性，以确定发动机性能指标的方向变化；在固体冲击行业，干涉仪测向可以用于测量核爆炸、战地炮弹爆炸产生的空气压力波振动方向特性，其结果反映了爆炸着陆的实际效果；在音乐音响领域，双源测向测量扩声器在特定空间中的声音方向特性；还有在电力行业，干涉仪测向用于检测电力变压器线圈变压情况，确定变压器是否存在振动，从而确保电力系统的安全。

干涉仪测向是一种能够测量振动方向特性的特殊仪器，可以根据双源测向方法来进行测量，它的原理主要是通过观察两个振动源之间的振动情况来判断振动方向特性，有着广泛的应用范围，对各行各业多个行业有重要意义与价值。

圆阵相位干涉仪二维测向解模糊新方法
谢立允;王广松;戴旭初
【期刊名称】《遥测遥控》
【年(卷),期】2007(028)005
【摘要】长短基线结合和模糊角度聚类是圆阵相位干涉仪测向中两种常用的解模糊方法.针对角度聚类解模糊方法存在的不足,在对模糊方向的方向矢量投影在阵列所在平面的分布规律进行分析的基础上,提出一种基于模糊方向矢量投影聚类的解模糊新方法.该方法不但有效地减小了聚类所需的计算复杂度,而且易于选择聚类门限.仿真实验表明,所提出的新方法具有很好的解模糊性能.
【总页数】7页(P53-59)
【作者】谢立允;王广松;戴旭初
【作者单位】中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027;中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027;中国科学技术大学电子工程与信息科学系,合肥,230027
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.1+2
【相关文献】
1.高概率宽带相位干涉仪测向解模糊算法 [J], 贾朝文;张学帅;李延飞
2.相位干涉仪解模糊测向算法优选分析 [J], 秦万治
3.基于相关比幅测向的圆阵干涉仪解模糊算法 [J], 姚志成; 吴智慧; 杨剑; 张盛魁
4.噪扰条件下多基线相位干涉仪测向解模糊的快速算法 [J], 周龙健;罗景青;谌雄;宋成瑞
5.五元均匀圆阵干涉仪测向解模糊方法 [J], 江威;蔡春霞;成章
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二维剪切干涉检测技术研究随着集成电路的强劲需求和光刻技术的不断进步,集成电路制造工艺已经进入纳米时代。

光刻机是极大规模集成电路制造的核心装备,投影光刻物镜是光刻机核心单元系统之一。

投影物镜的波像差直接影响光刻机整机的分辨率、成像对比度和工艺窗口等性能。

传统光刻物镜波像差检测方法主要是基于光刻胶曝光测量方法和基于空间像测量方法,这些检测方法已经不能适应高数值孔径(NA)光刻物镜波像差测量精度和时效性的要求。

因此,针对高NA光刻投影物镜波像差测量,提出了基于振幅型棋盘光栅的剪切干涉技术及其波前重构算法。

本文重点研究了棋盘光栅剪切干涉仪的基本原理、剪切干涉图的数据处理方法以及光栅装调误差对系统误差的影响等,主要研究内容分为四部分:根据傅里叶光学理论,推导了不同振幅型光栅的透过函数及其远场衍射分布,分析了不同振幅型光栅的远场衍射特性和衍射效率,指出振幅型棋盘光栅比振幅型交叉光栅的一级衍射效率更高,衍射级更少。

设计了基于棋盘光栅的二维剪切干涉仪,该剪切干涉仪可以同时实现相移模式和傅里叶变换模式。

推导了相移模式的干涉光强公式,分析了该模式下的调制度函数,根据干涉光强公式和光栅相移特性设计了适合相移剪切干涉仪的相移算法,同时给出了相移模式下剪切干涉图的数据处理流程。

最后推导了傅里叶变换模式的干涉光强公式,分析了该模式下的调制度函数,同时给出了傅里叶变换模式下剪切干涉图的数据处理流程。

模拟了考虑一级衍射和三级衍射的相移剪切干涉图,同时提出了通过计算相移干涉图的调制度分布确定±1级剪切区域的算法,开发了基于差分Zernike多项式拟合的波前重构算法。

探讨了使用周期延拓和傅里叶变换滤波方法提取相移剪切干涉图中一级衍射信息的方法。

模拟了考虑一级衍射时空间载频的剪切干涉图,开发了基于二维傅里叶变换和频域滤波提取剪切干涉图一级衍射信息的算法,以及根据一级频谱光强分布确定±1级剪切区域的算法。

通过模拟的剪切干涉图对上述算法进行了验证,证明了棋盘光栅剪切干涉测量原理和干涉图数据处理算法的可行性和正确性。

www�ele169�com | 53电子测量0 引言电子战是确保己方使用电磁频谱、同时阻止敌方使用电磁频谱。

电子战最基本的任务之一是提供作战威胁态势情报。

电子对抗侦察本质上就是用于探测、识别并定位威胁源。

而无线电测向是实现威胁源定位的前提条件。

通过截获无线电信号，进而确定辐射源所在方向的过程，称为无线电测向。

测向是电子对抗侦察的重要任务，它可以为辐射源的分选和识别提供可靠的依据，为电子干扰和摧毁攻击提供引导，为作战人员提供威胁告警，为辐射源定位提供参数。

干涉仪测向误差与天线的测向系统的干涉仪基线长度选择、射频通道的相位一致性、测频精度等密切相关。

某电子侦察系统，采用5路干涉仪测向体制。

本文从干涉仪测向的基本原理分析影响干涉仪测向精度的影响因素，而后通过设计校准系统，通过通道校准，减少了多通道的相位误差，增加了干涉仪测向系统稳定性。

1 干涉仪测向基本原理及误差分析■1.1 单基线干涉仪测向原理干涉仪测向是通过测量位于不同波前的天线接收信号的相位差，通过转换处理得到辐射源的方位。

一般情况下，测向设备只需得到来波的方位角就够了，一维线阵干涉仪天线就可以实现。

但是在对空中目标、短波天波信号等测向的场景下，测向设备要求具备对入射波的方位角和俯仰角同时测向的能力，需要二维干涉仪天线阵测向（即所有的测向天线阵元都在一个平面内）。

二维阵的测向误差可以由一维线阵类比。

最基本的单基线干涉仪测向由两个天线通道组成,如图1所示,两个天线之间的物理距离d 称为干涉仪基线。

假设辐射源距离天线足够远，满足天线的远场条件。

辐射源与天线的法向方向夹角为θ，辐射源电磁波到达两个天线的时间就有先有后，存在相位差。

它到达两个天线的相位差为：2sin d πφθλ=(1)式中，λ为信号波长，d 为干涉仪天线基线，即两天线的物理距离。

如果两个接收机信道的响应完全一致，两个信道输出信号的相位差仍为φ，再通过鉴相器输出的相位差信息：cos sin Uc Us ϕϕ=Κ=Κ (2) 1tan Us Uc φ−= (3)K 为系统增益。