1. 研究背景与意义：

• 现代战争需求：现代战争对火力打击的高精度要求推动了传统弹药武器向智能化和精确化方向发展，精确制导弹药在战争中作用突出。

• 毫米波制导的重要性：毫米波制导的精确制导弹药在俄乌冲突等高技术局部战争中表现尤为突出，快速、高精度地测定毫米波雷达目标信号辐射源方向对军事行动至关重要。

2. 传统毫米波测向技术的局限性：

• 比幅测向法：需增加波束数量和缩窄波束宽度以提高测向精度。

• 阵列波束合成法：实时性较差，需对多个阵列天线阵元进行变频采样。

• 综合孔径法：对未知噪声分布和辐射源稀疏程度的适应性较弱。

3. 基于微波光子的高精度毫米波测向技术：

• 技术核心：结合并联马赫-曾德尔调制器（MZM）相干光子变频技术与多基线干涉仪测向算法。

• 实现方式：通过光域信号处理实现毫米波信号的低损耗传输与高保真变频，采用多通道阵列天线方向图校正方法补偿系统幅相误差，利用逼近交互式多模型（IMM）测向滤波算法剔除测向异常值。

4. 关键技术与实现：

• 并联MZM相干光子变频技术：

• 利用四波混频技术实现调制光本振信号的谐波增强。

• 主要由半导体激光器、光分路器、MZM、光电探测器和电滤波器组成。

• 实现宽频范围、灵活可调的毫米波下变频。

• 多基线相位干涉仪测向技术：

• 硬件架构：采用毫米波平面螺旋天线作为接收天线阵元，结合微波光子变频模块和测频测向一体化模块。

• 测向算法：通过合理配置多组基线实现高精度测向，利用长基线提高测向精度，通过多基线组合解决相位模糊问题。

5. 测向精度提升方法：

• 多通道天线方向图测试及校正：

• 利用装备自身硬件资源构建在役测试系统。

• 采用内置校正源模块与自适应算法相结合实现系统级校正。

• 逼近交互式多模型（IMM）测向滤波算法：

• 通过并行计算多个预测模型，实时评估各模型与实测数据的匹配程度。

• 动态计算模型间的概率似然比函数，有效剔除测向结果异常值。

6. 实验结果与性能评估：

• 测向滤波仿真结果：数据波动范围从27.2°~30.2°，滤波效果明显改善。

• 测向误差仿真结果：测向均方误差最大值控制在0.31°以内，满足高精度无线电装备的技术要求。

7. 结论与展望：

• 技术创新性：采用基于并联MZM的相干光子变频技术、多基线相位干涉仪测向算法和多通道阵列天线校正方法，有效提升了系统测向精度。

• 未来研究方向：优化光子变频链路设计、改进多基线算法以提高实时性、扩展工作频段至米波频段。

文件通过理论分析和实验验证，展示了基于微波光子的高精度毫米波测向技术在解决传统毫米波无源测向关键技术难题方面的优越性能，为新一代无线电装备的研制提供了重要的技术支撑。