本发明涉及射电天文领域，特别是指一种基于相控阵接收机的多目标同时跟踪方法，可用于方位/俯仰天线在相控阵接收机前端固定时，对多个目标进行自动跟踪。
背景技术：
1、早期天文观测多基于单馈源接收机来进行，该类接收机仅产生一个波束，在给定观测频率下，其宽度与望远镜直径成反比。而为了接收微弱的天体辐射，天文观测多基于大口径望远镜来进行，导致使用该类接收机的射电望远镜有效视场小，如世界上最大的全可动望远镜--奇台望远镜，在l波段有效视场仅为6.5角分，为月球视直径(约为33角分)的五分之一。
2、为了在大望远镜上获得更大视场以提高巡天观测效率(如脉冲星、快速射电暴搜索，中性氢巡天等)，天文学家联合工程人员，研发了多馈源接收机。该类接收机近似于多个单馈源接收机并行运行，可实现望远镜有效视场倍增，如澳大利亚parkes 64米望远镜上曾装备的l波段13波束接收机，大大提高了该望远镜的脉冲星搜索效率，使得该望远镜站在了该领域的前沿。但是该类接收机波束空间分布由馈源相对位置决定，由于馈源相对位置固定且无法交叠，导致该类接收机波束空间分布不可变且波束间存在间隙，需要额外观测以对全视场实现有效覆盖。
3、为了解决上述问题，天文学界引入了相控阵接收机技术。该类接收机以在焦平面密集分布的多个接收单元为前端，通过数字后端对各单元输出信号进行加权求和形成多个瞬时波束，在后端计算能力足够的前提下，可显著提高有效波束数目(如askap相控阵接收机的当前计算能力可形成36个瞬时波束，瞬时波束个数与其计算能力成正比)以进一步提高巡天观测效率。该类接收机还可对波束空间位置进行灵活配置，通过波束部分交叠，无需额外观测便可实现视场全覆盖。
4、除了巡天观测以搜索未知信号，天文学家还需对已知信号进行长时间跟踪以获取信号源特性细节(如对脉冲星辐射信号的长时间积分是理解脉冲星辐射机制的关键等)，而对多个目标的实时跟踪不仅可以提高观测效率，更有助于天文学家挖掘观测结果的科学意义(如对多颗脉冲星的同时跟踪观测可显著简化脉冲星计时阵的数据处理等)。
5、相控阵接收机波束空间分布的可灵活配置，使得多目标同时跟踪成为可能。但是方位/俯仰望远镜在目标跟踪过程中，其视场会随时间旋转，在使用相控阵观测多个目标时，仅中心波束能实现长时间稳定跟踪，非中心波束会随着视场旋转而逐渐脱离其跟踪对象。对相控阵接收机前端进行反向旋转可解决该问题，但是前端旋转机构会提高望远镜复杂度与建设成本并降低望远镜系统稳定性，因此需要新的方法对前端固定时，方位/俯仰天线相控阵接收机视场旋转进行补偿。
6、当前相控阵前端固定时的视场修正方法需事先确定各观测目标脱离其跟踪波束的时刻，以最近时刻作为当前波束加权值的失效时刻。在跟踪观测过程中，需在失效时刻手动注入新波束加权值形成新波束，重复上述过程直至观测结束以实现多目标跟踪观测。该方法流程复杂易出错，且无法实现自动多目标跟踪。
技术实现思路
1、为了在相控阵接收机前端固定时，基于该类接收机对多个目标进行自动跟踪，本发明提出了一种基于相控阵接收机的多目标同时跟踪方法。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种基于相控阵接收机的多目标同时跟踪方法，包括以下步骤：
4、步骤1，建立波束加权值数据库，基于该数据库形成的波束能够完全覆盖望远镜总有效视场且波束间不存在间隙；该数据库中存储有各波束在望远镜视场中的相对位置、对应的加权值以及数据库建立时的接收机状态；
5、步骤2，跟踪开始前，首先获得接收机的当前状态，并从数据库中获取存储的接收机状态，利用接收机的当前状态相对于数据库中存储的接收机状态的变化，对数据库中各波束的加权值进行修正，使该数据库在接收机的当前状态下仍然有效；
6、步骤3，计算跟踪开始时各目标在望远镜视场中的相对位置，从数据库中提取对应位置的波束加权值并将其作为波束形成器的初始加权值；计算各目标离开对应波束的时刻，并将该时刻作为对应波束的加权值失效时刻；
7、步骤4，跟踪开始后，遍历各波束加权值状态，在其失效前计算其目标在望远镜视场中的相对位置，并从数据库中提取相应位置的波束加权值以备用；在波束加权值失效时，将备用的波束加权值注入波束形成器以形成新的波束；然后，重新计算波束失效时刻，重复本步骤，直至跟踪结束。
8、本发明与背景技术相比具有以下有益效果：
9、1.本发明不需要前端旋转机构便可利用相控阵接收机实现多目标自动跟踪；
10、2.本发明不需要事先计算波束失效时刻；
11、3.本发明不需要在波束失效时刻手动注入新的波束加权值。
1.一种基于相控阵接收机的多目标同时跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：
