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申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：本发明涉及一种深空测控天线组阵可扩展规模布局优化设计方法，其针对深空目标探测布局约束条件，采用逐步迭代智能优化算法，每次迭代需要逐一优化待增加天线的位置，直至优化函数趋于平稳。本发明通过在原有组阵的基础上增加天线，实现组阵规模扩展，功能提升。相较于传统天线组阵优化设计方法，该方法具有可扩展性的特点，且布阵更加灵活，更能适应实际工程需要的天线组阵布局约束条件。

主权项：1.一种深空测控天线组阵可扩展规模布局优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：①随机生成天线组阵布局，天线组阵包括N个天线，天线口径为D，第n个天线的位置为Pn＝xn,yn，n＝1,2,...,N，天线组阵保持固定不变，记为CN＝{P1,P2...PN}；②确定需增加的天线数量： 式中，M为需要增加的天线数量，W为扩展后天线组阵的等效孔径；③设定优化函数：式中，F表示深空测控天线组阵方向图的评分值，p＝1,2,...,P表示旁瓣的序号，共有P个旁瓣，wsp表示第p个旁瓣的权值，SPLRp表示第p个旁瓣幅度与主瓣幅度的比值，Ωsp表示第p个旁瓣3dB波束范围对应的立体角的大小；④规定约束条件：fPi,Pj＝f1Pi,Pj·f2Pi,Pj·f3Pi,Pj·f4Pi,Pj其中，fPi,Pj表示约束条件的总判定函数，f1Pi,Pj,f2Pi,Pj,f3Pi,Pj,f4Pi,Pj分别表示天线遮挡、干涉测角、场地部署、布局紧凑四种约束函数；若天线布阵满足约束条件，则fPi,Pj＝1，若天线布阵不满足约束条件，则fPi,Pj＝0；⑤原有天线组阵CN保持不变，在地面随机布设M个天线，天线位置满足约束条件，第m个天线的位置为由此构成初始扩展规模后的天线组阵设定门限ε作为迭代收敛的条件；⑥扩展规模后M个天线的位置为Qm，m＝1,2,...,M，天线组阵最优布局为CN+M；开始迭代，每次迭代均逐一优化M个天线的位置；初始时，令迭代次数k＝1；⑦第k次迭代中，对第m个天线的位置进行优化时，其余M-1个天线的位置固定不变，在以为中心，半径为r的区域内随机生成一系列位置，每生成一个位置都要先判断是否满足约束条件，满足约束条件则保留，不满足约束条件则舍去，直至生成1000个满足约束条件的位置，记为⑧分别计算1000个天线组阵q＝1,2,...,1000的优化函数，将优化函数F最大时所对应的作为第m个天线本次迭代的最优位置，记为⑨重复步骤⑦和⑧，直到将M个天线优化完，得到M个天线的位置；此时优化函数记为更新扩展规模后天线组阵的最优布局为⑩令k＝k+1，重复步骤⑦到步骤⑨，直到优化函数趋于平稳，则停止迭代，此时k＝K，即，将第K次迭代的结果作为深空测控天线组阵可扩展规模布局优化的最终结果，最优布局为至此，完成深空测控天线组阵可扩展规模布局优化设计方法。

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