低軌雙星電子偵察融合定位新體制研究.pdf

1、對(duì)地球表面輻射源目標(biāo)的低軌雙星時(shí)差/頻差(TDOA/FDOA)電子偵察定位系統(tǒng)由于其偵察范圍大、定位精度高而成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。但其在星下點(diǎn)軌跡上無(wú)法進(jìn)行精確定位，同時(shí)存在定位點(diǎn)鏡像模糊問(wèn)題。結(jié)合星載干涉儀測(cè)向定位具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)單脈沖定位的優(yōu)點(diǎn)，本文提出在主星上增加干涉儀測(cè)向設(shè)備，獲得輻射源的來(lái)波方向，與時(shí)差、頻差融合獲得高可靠性、高精度的定位結(jié)果。因此，本文研究了雙星時(shí)頻差融合干涉儀測(cè)向的融合定位體制（以下簡(jiǎn)稱融合定位）

2、的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題，包括融合定位方法與定位誤差分析、融合定位體制中的解模糊方法以及融合定位體制下對(duì)已知高程運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位跟蹤方法和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法等，為融合定位體制的應(yīng)用提供的理論支撐。
　　本文主要工作如下：
　　（1）研究了雙星時(shí)頻差融合干涉儀測(cè)向定位的新體制。首先建立了雙星融合定位的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了約束條件下融合定位體制的定位誤差CRLB；然后推導(dǎo)了兩種基于正球面模型的融合定位算法，包括基于Gauss-Newton迭代的定位方

3、法和解析法，并進(jìn)一步提出利用球面迭代提高定位精度。
　?。?）研究了融合定位體制下的解模糊方法。首先分析了時(shí)差模糊和頻差模糊的機(jī)理，得到了雙星系統(tǒng)中時(shí)頻差測(cè)量與雙星間距以及軌道高度的關(guān)系，給出了無(wú)模糊時(shí)差和無(wú)模糊頻差的條件；然后研究了融合定位體制下的解模糊方法，包括利用無(wú)模糊測(cè)向信息解脈沖信號(hào)的時(shí)頻差定位模糊和利用模糊相位差解脈沖信號(hào)的時(shí)頻差定位模糊。
　?。?）研究了運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的融合定位跟蹤方法與檢測(cè)方法。首先給出了對(duì)運(yùn)動(dòng)目

4、標(biāo)的融合定位數(shù)學(xué)模型，并推導(dǎo)了定位誤差的CRLB；然后研究了對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的融合定位跟蹤方法，先利用干涉儀測(cè)向信息與時(shí)差，結(jié)合高程信息，得到目標(biāo)的初始位置估計(jì)，再融合 FDOA，采用多次迭代的擴(kuò)展卡爾曼濾波（IEKF）算法實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的定位跟蹤；最后針對(duì)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的問(wèn)題，提出了基于融合定位的擬合度檢測(cè)方法和Rao檢測(cè)方法。
　?。?）研究了基于STK的航天電子偵察定位仿真系統(tǒng)?；贛atlab/STK接口模塊，開發(fā)了航天電子偵察性能仿