机载单站固定目标测向交叉定位研究

机载平台对地面固定目标定位是电子侦察中的一项重要任务。针对机载平台的特点,提出了一种机载单站对地面固定目标的纯方位交叉定位算法,通过测量地面辐射源信号的方位角,结合机载平台的位置与航向信息,建立三维球面弧线计算模型求解目标的地理经纬度,给出了快速计算目标方位斜率的方法,通过多次融合定位提高定位精度。仿真实验中采用卫星工具开发包(STK)仿真软件生成机载平台的位置数据和目标的方位角数据,分析了多次融合定位的收敛情况及不同测向精度下的定位性能,最后给出了一些工程实践性的建议,具有一定的参考意义。     

自旋卫星上的无源测向定位技术

利用自旋卫星的高速旋转特性,可以使星载电子侦察系统只利用一维测向设备就可完成对地球表面地磁辐射源的近实时定位,此定位方法具有星载设备量小、定位精度高等优点。文章首先介绍了定位原理,然后通过计算机仿真数据,指出定位精度与测向精度、轨道高度的基本关系,最后对工程实现提出了指导性建议。     

对固定辐射源的单站无源定位技术

介绍了对固定辐射源目标的单站无源定位技术,利用观测站与目标相对切向运动的方位角变化率和俯仰角变化率实现快速测距及定位,分析了各测量参数、定位参数对定位精度的影响,绘制了定位精度几何分布图(GDOP),对该定位方法给出了算法仿真分析。仿真证明,单次定位测距相对误差距离增大而增大,通过多次观测得到多个时间瞬时定位结果后,对其统计处理,以改善定位和跟踪条件,减少定位误差。     

基于高轨卫星测向的定位与精度分析

本文基于高轨道卫星(主要是指同步轨道卫星)建立了测向定位的模型与单次测量定位精度分析模型；并研究了一类小偏心率特殊同步轨道一准静止轨道的运动特性，以及地面定点目标与卫星方位的动态特性，提出了基于多次测向信息的加权最小二乘序列解算方法，仿真结果表明可望获得定位精度的提高．     

利用方向角及其变化率对固定辐射源的三维单站无源定位

本文提出了利用方位角、俯仰角及方位角速度或俯仰角速度信息对固定辐射源的三维单站无源定位模型和方法,指出这两种方法具有单次观测即可得出目标辐射源位置的优点,并针对这两种测距方法的误差和可观测性分别进行了分析,最后给出了单次测量三维定位和多次测量卡尔曼滤波后的计算机仿真结果和结论.     

双/多机测角频差定位算法研究

对固定辐射源的快速高精度定位是机载无源定位系统的重要任务之一,而双/多机测角频差定位体制是实现该任务的一种新途径。针对该定位体制,提出了一种快速有效的定位解算方法,解决了单次观测条件下的定位问题。该方法首先基于各机测得的方位角、俯仰角,采用伪线性法粗略估计辐射源位置;然后以此为初始值,采用高斯-牛顿迭代法,综合利用频差、方位角及俯仰角信息,精确估计辐射源位置。在单次观测定位的基础上,引入了批处理加权最小二乘融合算法及序贯加权最小二乘融合算法,实现了多次观测定位结果的有效融合。最后,进行了计算机仿真,结果表明:本文给出的单次定位解算方法及多次定位融合算法具有良好的性能,当观测误差不太大且服从高斯分布时,它们对应的辐射源位置估计精度能够很好地逼近克拉美罗限。      

一种基于相位差的单站目标快速定位算法

单站目标定位是电子侦察中的一项重要任务。针对实际工程特点,本文提出了一种基于相位差运动单站快速目标定位算法。通过测量目标信号的方位角和相位差,利用卡尔曼滤波模型计算相位差变化率并对目标进行测距定位,最后将多次的定位结果进行IMM滤波融合,实现对目标的高精度定位。文中给出了计算相位差变化率的滤波模型、目标定位算法,以及IMM的融合定位过程。仿真实验中采用STK仿真软件生成单站平台的位置数据和目标信号入射方位角及相位差数据,分析了目标定位的效果及性能。最后给出了一些工程实践性的建议,具有一定的工程参考意义。     

基于相位差变化率的单站目标定位研究

单站目标定位是电子侦察中的一项重要任务。针对实际工程特点,提出了一种鲁棒的运动单站相位差变化率目标定位算法。通过测量目标信号的方位角和相位差,利用卡尔曼滤波模型计算相位差变化率并对目标进行测距定位,最后将多次的定位结果进行交互多模滤波融合,实现对目标的高精度定位。给出了计算相位差变化率的滤波模型、目标定位算法,以及交互多模滤波的融合定位过程。仿真实验中采用STK仿真软件生成单站平台的位置数据和目标信号入射方位角及相位差数据,分析了目标定位的效果及性能。最后给出了一些工程实践性的建议,具有一定的工程参考意义。     

基于相位差的机载单站无源定位算法

机载无源定位是电子侦察中的一项重要任务。针对实际工程特点,提出了一种鲁棒的基于相位差测量的机载单站无源定位算法。通过测量目标信号的方位角和相位差,利用卡尔曼滤波模型计算相位差变化率并对目标进行测距定位,最后将多次的定位结果进行交互多模滤波融合,实现对目标的高精确度定位。给出了计算相位差变化率的滤波模型、目标定位算法,以及交互多模滤波的融合定位过程。仿真实验中采用STK仿真软件生成机载平台的位置数据和目标信号入射方位角及相位差数据,分析了目标定位的效果及性能。最后给出了一些工程实践性的建议,具有一定的工程参考意义。     

双基地测角定位模型及仿真计算与定位误差分析

先介绍一些资料上给出的利用两套测目标方位角、俯仰角设备对目标定位的模型，笔者按照这一模型做了具体计算，计算结果与已知位置数据相比较，误差较大，不能满足工程应用。笔者自己建立了利用两套测目标方位角、俯仰角设备对目标定位的数学模型，通过具体计算证明了模型的正确性；仿真计算结果表明能够满足应用需要，并做了定位误差分析。找出了资料上给出的模型定位误差大的原因。     

Broadcasting-Satellite Coverage?Geometrical Considerations

Engineering studies of broadcasting-satellite utilization require the determination of such items as the coverage patterns on the surface of the earth ("footprints") of satellite spot beams, including the elevation and direction at which the satellite is seen, or, for interference study purposes, the determination of the antenna off-axis angle of interfering signals or, perhaps, the day and hour of solar noise increase ("sun-transit"). Simple formulas, based on a circular earth and geostationary orbit, provide approximate answers sufficient for the broadcast engineer. A number of such formulas in, it is believed, their simplest form, are given in the article with respect to the above subjects.     

电磁篱笆系统交叉干涉仪测角技术研究

测向精度对电磁篱笆系统的空间碎片定轨有较大影响,文中分析了波达方向、测角误差、最大基线间距等因素对干涉仪测向精度和解模糊的影响,提供了一种满足解模糊条件的基线布置方法。研究分析了交叉干涉测向仪技术在NAVSPASUR系统中的应用方法。针对NAVSPASUR系统的基线布置,运用空间匹配滤波的方法对不同波达方向来波进行了测向解模糊仿真分析。分析结果表明在系统工作的张角范围内该方法是有效的。     

基于星间无线电"自收自发"测距的高精度卫星定轨方法

针对无线电信号在传播过程中存在的时间和空间上的误差相关性，结合卫星星座内的整网观测，提出了一种所谓信号“自收自发”的卫星跟踪与测量技术。通过星上天线接受和发送网内所有卫星(包括自身)的数据通信，获得相互间的距离信息，同时采用一种互差分的数据处理方法，进行卫星位置的解算。通过具体仿真计算，并与卫星的GPS自主定轨方法相比较，结果表明，此方法确实有效，能很大程度提高卫星的定轨精度。此外，文中还分析了该方法实现的主要技术难点，并给出了相应对策。     

面向小倾角近圆低轨卫星的DBF波束指向角研究

研究了DBF开环跟踪过程中面向小倾角近圆低轨卫星的波束指向角问题,为避免采用数据拟合进行轨道预测出现的奇点问题,文中引入改进的第二类无奇点根数代替经典开普勒根数,将地心惯性坐标系下的卫星位置速度转化为瞬时轨道根数。采用最小二乘法拟合得到平均轨道根数,以此为参数计算出航天器和中继星的位置,并给出了DBF波束指向角的计算流程。仿真结果验证了文中算法的正确性和有效性。     

变化姿态角下相位差变化率无源定位方法研究

无源定位技术有着广阔的应用前景,本文在现有单站无源定位方法的基础上,介绍了相位差变化率定位法.该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差及对应的变化率信息实现对目标的实时高精度定位.在空中观测平台的飞行姿态发生变化的情况下,可以通过姿态变化条件下的测量数据确定出目标在姿态变化后所对应的新载机坐标系中的位置,利用该坐标系与原平飞姿态下的参考载机坐标系之间的旋转矩阵即可得出目标在原平飞姿态下的参考载机坐标系中的位置,从而可得出目标在指定地面固定坐标系中的位置.文中给出了观测平台飞行姿态角变化情况下的定位表达式.仿真结果表明,该方法是一种发展前途较好的单站无源定位方法.     

利用相位中心偏移方位多波束来实现宽测绘带SAR成像

该文提出了一种基于相位中心偏移方位多波束的宽测绘带星载SAR实现方案。通过在方位向上配置相位中心偏移的多个波束使雷达在一个脉冲周期内完成多个多普勒历程的信号采样,显著降低系统对脉冲重复频率的要求,实现宽测带SAR成像。针对卫星速度的非恒定性和不同波位所需PRF的多样性造成的方位信号非均匀采样,该方案采用了多通道信号重建技术来恢复均匀采样信号的算法。与采用高轨技术和分布式技术的宽测绘带SAR方案相比,这种方案的技术难度较小、易于实现。     

基于激光与望远光瞳结合的星间基线指向测量方法

为解决编队小卫星星间基线指向的测量问题,提出了一种以激光与望远光瞳相结合的星间指向测量方法。建立了以迪卡尔坐标系为基准的星间基线指向测量模型,通过分析待测小卫星相对于基准小卫星空间位置发生改变时,待测小卫星特征点在基准小卫星上投影的改变规律,采用在待测卫星上放置一组空间阵列角锥棱镜的测量方案。对运行于不同半径轨道上的两颗小卫星之间的基线测量进行了仿真,最后通过实验对本文提出的方法进行了验证。实验结果表明,本方法可以实现对星间基线指向的测量,其测量结果的扩展不确定度为7.4′(k=2)。