1.多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立精确传播模型的近场一维均匀COLD阵列模型，构建阵元位置信息，空间中多个窄带近场源入射到阵列中，根据精确球面波前的几何传播关系，获取自由空间中的空间幅度相位因子，空间幅度相位因子构成空域导向向量，获取极化向量，通过空域导向向量和极化向量得到导向向量，空间幅度相位因子包括方位角和距离的二维参数信息，极化向量包括极化方位角和极化相位差的二维参数信息；

步骤2：利用COLD阵列的阵元输出数据和阵列接收数据向量，先构造各阵元的四阶累积量矩阵，进而级联得到联合累积量长矩阵；

步骤3：计算联合累积量长矩阵的协方差矩阵并进行特征分解，按照索引顺序提取各阵元四阶累积量对应的信号子空间，利用各子空间之间的旋转不变性，可以分离得到空间幅度相位因子，得到空域的阵列流形估计值；

步骤4：对各阵元四阶累积量对应的信号子空间做进一步分解，可以从包含空域极化域的信号子空间中分离得到极化信息；将各阵元四阶累积量矩阵对应的子空间前半部分进一步级联后得到信号子空间Eh，将各阵元四阶累积量矩阵对应的子空间后半部分进一步级联后得到信号子空间Ev，根据各子空间之间的旋转不变性，可以构造矩阵 通过对其特征分解并提取特征值，得到极化辅助角估计值和极化相位差估计值；

步骤5：根据空域阵列流形矩阵估计值，提取空间幅度相位因子估计值并得到对应的幅度衰减项，可联立关于方位角和距离的矩阵方程，利用最小二乘法，得到方位角和距离的粗估计值；

步骤6：根据步骤5中方位角和距离的粗估计值，可计算得到精确延迟相位无模糊粗估计值；根据空域阵列流形矩阵估计值，可得空间幅度相位因子估计值，并提取对应的延迟相位项，提取空域阵列流形矩阵估计的延迟相位项，利用精确延迟相位无模糊粗估计值解模糊，可到精确延迟相位估计值，通过联立关于方位角和距离的矩阵方程，利用最小二乘法，得到方位角精确估计值和距离精确估计值。

2.如权利要求1所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤1具体如下：

建立精确传播模型的近场一维均匀COLD阵列模型，该阵列将COLD阵元均匀放置在x轴上，并以中心阵元为参考阵元和坐标原点，阵元总数为2L+1，阵元间距为d，，d＝λ/2，λ为信号波长；假设空间中有K个窄带近场源入射到阵列中，第k个信号的位置参数为(θk，rk)，极化参数为(γk，ηk)，rk是第k个信号源到阵列参考阵元的距离，θk是方位角，即第k个信号源入射方向与y轴的夹角θk∈[‑π/2，π/2]，γk是第k个信号源的极化辅助角γk∈[0，π/2]，ηk是第k个信号源的极化相位差ηk∈[‑π，π]，第k个信号源到第l个阵元的距离为：其中l＝‑L，...，0，...，L；

根据精确球面波前的几何传播关系，第l个阵元接收来自第l个信号源的空间幅度相位因子为：

T

b(θk，rk)＝[b‑L，k，...，bl，k，...，bL，k]表示第k个信号源的空域导向向量，其维度为(2L+1)×1，精确延迟相位πl，k，幅度衰减项ρl，k；

第k个信号源的极化向量表示为：第k个信号源的导向向量为：

其中 表示Kronecker积，a(θk，rk，γk，ηk)的维度为2(2L+1)×1；

t时刻阵列的接收数据向量为x(t)，x(t)的维度为2(2L+1)×1，⊙表示Khatri‑Rao积，A＝[a(θ1，r1，γ1，η1)，...，a(θk，rk，γk，ηk)，...，a(θK，rK，γK，ηK)]是阵列流形矩阵，其维度为2(2L+1)×K，B＝b[θ1，r1)，...，b(θk，rk)，...，b(θK，rK)]为空域阵列流形矩阵，G＝[g(γ1，η1)，...，g(γk，ηk)，...，g(γK，TηK)]为极化域阵列流形矩阵，其维度为2×K，s(t)＝[s1(t)，...，sk(t)，...，sK(t)]是维度为K×1信号向量，n(t)是维度为2(2L+1)×1的高斯白噪声向量；

由于 接收数据向量可进一步表示为：其中，x1(t)＝[x1，‑L(t)，...，x1，0(t)，...，x1，L(t)]是由x(t)前2L+1个元素组成的向量，T

x2(t)＝[x2，‑L(t)，...，x2，0(t)，...，x2，L(t)] 是由x(t)后2L+1个元素组成的向量，对角矩阵对角矩阵P2＝diag[cosγ1，...，cosγk，...，T

cosγK]；因此，导向向量可重写为a(θk，rk，γk，ηk)＝[a1，‑L，k，...，a1，L，k，a2，‑L，k，...，a2，L，k]，接下来将用ak来代替a(θk，rk，γk，ηk)。

3.如权利要求2所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：

利用第l个阵元输出数据和阵列接收数据向量，可构造四阶累积量矩阵Cl，* H

其中，(·) 表示共轭，(·) 表示共轭转置；四阶累积量矩阵Cl可进一步表示为Cl＝AΦH

lC4sA，矩阵的为维度是2(2L+1)×2(2L+1)，其中，对角矩阵矩阵的对角元素 表示第k个信号的累积量，符号cum(·)表示计算累积量，对角矩阵 根据上述四阶累积量矩2

阵的构造方法，同理可得各阵元对应的四阶累积量矩阵共2L+1个，得到构造维度为2(2L+1)×2(2L+1)的联合累积量长矩阵Q，其中，Φ0是单位矩阵。

4.如权利要求3所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：

H 2 2

计算联合累积量长矩阵Q的协方差矩阵R，R＝E{QQ}其维度为2(2L+1) ×2(2L+1) ，再对矩阵R进行特征分解，即 其中，Us是K个大特征值对应的特征向2

量构成的信号子空间，UN是2(2L+1) ‑K个小特征值对应的特征向量构成的为噪声子空间，2

Σs是K个大特征值构成的对角矩阵，∑N是2(2L+1) ‑K个小特征值构成的对角矩阵；

信号子空间Us可分解成2L+1个部分，数量与阵元个数相对应，即其中 由信号子空间Us的第2(L+1)L+1行至第2(2L+1)L+2(2L+1)行构成，表示为参考阵元累积量矩阵对应的信号子空间；

由于，信号子空间张成的空间与空域阵列流形矩阵张成的空间是同一空间，同时，参考阵元累积量矩阵对应的信号子空间与各阵元累积量矩阵对应的信号子空间满足旋转不变性，所以存在一个非奇异矩阵 使得下面关系式成立：所以，信号子空间 与参考阵元对应的信号子空间 之间满足关系，‑1

其中Ψl＝T ΦlT，矩阵Ψl相似于对角矩阵Φl，Φl的对角元素为Ψl的特征值；根据最小二乘法准则，可求解矩阵Ψl，+

其中(·) 表示矩阵的伪逆，对求解得到的矩阵Ψl进行特征分解，可得对角矩阵Φl；

然后，将由特征分解得到对角矩阵Φl对角元素张成行向量，并按照对应阵元的位置索引顺序级联，得到空域阵列流形矩阵估计值‑1

其中，diag (·)表示将矩阵的对角元素张成行向量，空域导向向量估计值

5.如权利要求4所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤4具体如下：

由于矩阵A＝G⊙B，四阶累积量矩阵Cl可分解为：所以信号子空间可进一步分解为：其中 是由信号子空间 前2L+1个行向量构成， 是由信号子空间 后2L+1个行向量构成；

从信号子空间中提取 构造信号子空间Eh，从信号子空间中提取 构造信号子空间Ev，根据不同阵元四阶累积量矩阵对应的信号子空间与参考阵元四阶累积量矩阵对应的信号子空间之间的旋转不变性，可知根据矩阵 和矩阵 可计算矩阵 将Eh和Ev带入上式并进一步化简可得 其中 将对角矩阵P1，P2带入上式，可计算得到矩阵：

‑1

因为，P＝TDT ，矩阵D相似于对角矩阵P，矩阵P的对角元素是矩阵D的特征值，因此，对矩阵D进行特征分解可得对角矩阵P的估计 所以，可得第k个信号的极化辅助角估计值第k个信号的极化相位差估计值 其中 表示对角矩阵第k个对角元素。

6.如权利要求5所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤5具体如下：

由于幅度衰减项ρl，k为，

将上式展开化简后可得，

其中dl＝ld表示第l个阵元距离参考阵元的距离；将步骤3中得到的空间幅度相位因子估计值 做取模运算，可得幅度衰减项的估计值 其中abs(·)表示取模运算；将估计值 带入上式中，可得未知量的方程关系除参考阵元外，上述方程可列2L条，可得方程组如下：其中，方程组的两个未知量分别为 与rksinθk；由方程组可得系数矩阵，且未知量向量为

运用最小二乘法可得到未知量向量 的解为，距离估计值和方位角估计值的表达式为：其中 表示未知量向量的第一个元素， 表示未知量向量的第二个元素。

7.如权利要求6所述的多累积量矩阵旋转不变的近场COLD精确模型测向方法，其特征在于，所述步骤6具体如下：

将步骤3中得到的空间幅度相位因子估计值取角度运算，可得延迟相位估计值其中angle(·)表示取角度运算；值得注意的是，通过该运算所得的延迟相位是辐角主值，并非真实的延迟相位，即相位存在模糊；由于延迟相位估计值 与步骤1中的精确延迟相位τl，k的精确延迟相位估计值 存在2πn的整数倍关系，可构造集合用于解模糊，精确延迟相位估计值 是集合Sl的元素；

利用步骤5中得到的距离估计值 和角度估计值 可构造延迟相位无模糊粗估计值其中 精确延迟相位估计值 是集合Sl中与延迟相位无模糊粗估计值 偏差最小的值，即，为简化运算，现将得到的由上式得精确延迟相位估计值 做归一化2π/λ处理，结果重新记作

延迟项 与信源的角度和距离参数满足关系式：借助代数运算，可列rk、θk与 的关系式为：将得到的精确无模糊估计值 带入上式，可得方程关系式：除参考阵元外，上述方程可列2L条，可得方程组：其中，方程组的两个未知量分别为rk与rk sinθk；由上式可列系数矩阵，T

未知量向量为Δf，k＝[rk，rk sinθk]；根据最小二乘准则，未知量向量的解 为，方位角精确估计值和距离精确估计值的表达式为：其中 表示未知量向量的第一个元素， 表示未知量向量的第二个元素。