Расчёт и анализ погрешности измерения.
В каждой из полученных ранее строк (каждая срока соответствует конкретной частотной позиции) будут содержаться различные несовпадающие значения пеленга, но одно из значений в каждой из строк будет повторяться, это и будет истинным значением пеленга. Следовательно, для того чтобы получить истинное значение необходимо определить какое из значений αi,k повторяется наибольшее количество раз.
Определяем истинное значение пеленга следующим образом: все одномерные массивы для каждой позиции i объединяем в одну строку значений αn. Затем выделяем минимальное и максимальное значение в αn, для чего упорядочиваем получившийся массив по возрастанию. Разбиваем шкалу пеленгов на интервалы, определяемые заданной погрешностью измерения угла. Угловой интервал, в который попадает максимальное число значений, дает оценку истинного пеленга.
Для исследования возможностей метода берем равномерное распределение частот (200 частотных позиций) источника радиоизлучения с ППРЧ в рабочем диапазоне 0.8 – 1.2 ГГц. Каждая частотная позиция выбирается случайным образом. На рис. 6, 7, 8 представлены гистограммы возможных значений направлений на источник излучения для различных точностей измерений разностной фазы для угла 30°.
Рис. 6. Гистограмма значений пеленга на источник радиоизлучения при σφ=1°.
Рис. 7. Гистограмма значений пеленга на источник радиоизлучения при σφ=10°.
Рис. 8. Гистограмма значений пеленга на источник радиоизлучения при σφ=30°.
На рис. 9 приведен график значений пеленга на источник ППРЧ сигнала в зависимости от погрешности измерения разности фаз сигнала двумя приемниками: σφ = 1°, 10°, 30°.
Рис. 9. Зависимость частоты попадания значения в интервал от погрешности измерения разности фаз при базе 1 м.
Как видно из рисунков, истинный пеленг устойчиво определяется даже при очень существенных погрешностях измерения разности фаз.
При определении пеленга на источник ППРЧ сигнала получаем однозначные измерения в одной из полусфер (в секторе углов от -π/2 до π/2) при использовании двух антенн любого типа, разнесенных на расстояния, существенно превышающие длину волны (b = 1 м). Определение истинного значения пеленга осуществимо в широком диапазоне погрешности измерения разности фаз: σφ = 1°,..., 10°,..., 30°.
На рис. 10 приведен график значений пеленга на источник ППРЧ сигнала при разных базах при погрешности измерения разности фаз сигнала двумя приемниками:
Рис. 10. Зависимость частоты попадания значения в интервал для разных значений базы при погрешности измерений 10°.
Анализ гистограмм показывает, что при малой базе растет ошибка, а при большой – число ложных пеленгов, что согласуется с теорией. Отсюда можно сделать вывод, что при малых базах достаточно работать с грубым измерителем.