[科普中国]-无线电干涉仪系统

无线电干涉仪系统是利用相位比较技术测量飞行器运动轨迹参数的无线电测量系统。一般由飞行器上的应答机或信标机、一个地面发射-接收机站和两个以上的接收机站组成。还可按所测主要参数分为距离差或距离和（测距设备）、角度或方向余弦（测角设备）、测距和测角的综合干涉仪系统。

简介无线电干涉仪系统(radio interferometer system)是指利用相位比较技术测量飞行器运动轨迹参数的无线电测量系统。由相距一定距离的两个地面接收天线，组成长度为nλ（n一般是整数，λ是无线电信号的波长）的基线，接收来自同一目标的无线电信号，并测出这个信号到达两个天线的相位差或时间差，由相位差或时间差可以算出目标方向与基线之间的夹角或这个夹角的余弦(称为方向余弦)。方向余弦与辐射源至每一天线的路径长度之差成比例，所以这种系统实质上是距离差测量系统。两个天线接收由辐射源发出并有测距信号调制的载波信号，比较测距信号的相位即可得到距离差数据。测量两天线接收载波信号的多普勒频移之差，可获得距离差变化率，从而得到速度数据。

测量数据利用无线电干涉仪系统测定目标的位置（或轨道）参数时，通常需要用两对以上的天线测量目标的两个以上的方向余弦，或者三个以上的距离差（或距离和）数据。这些天线的分布形式通常为两条基线正交或小于90°，即两条基线相互垂直等分的X型或两条基线垂直的L型，基线长度比天线到目标的距离要短。无线电干涉仪系统具有测量精度高，抗干扰性强等优点。1

组成和分类无线电干涉仪系统一般由飞行器上的应答机或信标机、一个地面发射-接收机站和两个以上的接收机站组成。根据基线的长度可分为短基线（几百个波长）、长基线（几十万个波长）、甚长基线（几百万个波长）干涉仪系统；还可按所测主要参数分为距离差或距离和（测距设备）、角度或方向余弦（测角设备）、测距和测角的综合干涉仪系统。

相位多值性无线电干涉仪系统的角分辨率决定于基线长度。当天线至目标信号源的距离远远超过基线长度时，或基线很长、信号源频率很高时，两天线接收信号的相位差远远超过360°，即相位差为k360° φ（k为正整数），而测相设备只能测出小于360°的相位，不能确定k值，这种现象称为相位差的多值性。为了获得角度或方向余弦的确定单值，一般应用相位增量累积法、多天线对法等方法来排除相位差的多值性，确定k值，从而得到确定的相位差。

抗干扰技术目前无线电引信的抗干扰技术有：

(1)方位、距离和速度选择抗干扰技术；

(2)扩谱技术(如伪随机或噪声编码调相脉冲技术)；

(3)利用辅助通道的比幅技术；

(4)信号处理抗干扰技术(增幅速度选择，最佳多普勒频率识别，频差处理、信号积累相干扰识别等技术)；

(5)极化对淌抗干扰技术；

(6)利用高度辅助支路釆抑制海地杂波干扰；

(7)延迟开机；

(8)提高工作频段(如工作在毫米波段)和增大发射信号功率；

(9)选择优良工作体制。2

应用无线电干涉仪系统是一种广泛分布的无线电望远镜所截取的信号组合起来使用的研究天体详情的技术。这种技术需要超高精度计时，准确了解望远镜分布地点和复杂的电脑程序。因此，一台在地球上的无线电望远镜与一台在轨道运行卫星上的无线电望远镜组成的一个成功的干涉网络，才是完整有效的技术装备。

无线电干涉仪系统有广泛的用途，已应用于火箭弹道的精确测量、航天器的定轨、船舶和飞机的导航、大地测量、射电天文等方面。1

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所