單-雙星無源定位關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、通過衛(wèi)星對(duì)地面目標(biāo)輻射源定位是空間電子偵察的關(guān)鍵，本文主要研究了應(yīng)用在單雙星無源定位中的參數(shù)高精度估計(jì)算法、單星徑向加速度定位方程解法，主要內(nèi)容如下：
　　(1)介紹了星載無源定位中常用的坐標(biāo)系及其相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，定位體制的定位原理和精度。提出了一種利用粒子群(Particle Swarm Optimization，PSO)算法尋求最優(yōu)解的定位方程求解方法，理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明，該算法避免了初值選取問題，同時(shí)能減少計(jì)算量，提高定位

2、速度，便于工程實(shí)現(xiàn)。
　　(2)介紹了Haar小波到達(dá)時(shí)間(Time Of Arrival，TOA)估計(jì)算法和互相關(guān)函數(shù)法時(shí)差(Time Difference Of Arrival，TDOA)估計(jì)算法。針對(duì)傳統(tǒng)時(shí)差估計(jì)算法獲得的時(shí)差估計(jì)值是采樣間隔整數(shù)倍，會(huì)帶來測(cè)量原理誤差的問題，提出了兩種估計(jì)值非采樣點(diǎn)整數(shù)倍的時(shí)差精估計(jì)方法，基于時(shí)-相轉(zhuǎn)換和基于時(shí)-頻轉(zhuǎn)換的時(shí)差估計(jì)算法，分別適用于單頻信號(hào)和寬帶信號(hào)。由仿真結(jié)果可知，基于時(shí)-相轉(zhuǎn)

3、換的時(shí)差估計(jì)算法通過去野值處理，信噪比大于6dB時(shí)精度接近克拉美-羅限。基于時(shí)-頻轉(zhuǎn)換的時(shí)差估計(jì)算法當(dāng)信噪比大于6dB時(shí)接近誤差下限，時(shí)差估計(jì)精度隨著信號(hào)帶寬的增加而提高，并且不受信號(hào)調(diào)制方式影響。
　　(3)研究了利用相位干涉儀對(duì)窄帶信號(hào)進(jìn)行測(cè)向的相關(guān)問題。首先介紹了一維多基線比值法相位干涉儀的測(cè)向原理，并分析了該算法對(duì)基線長(zhǎng)度的限制。提出了一種長(zhǎng)基線相位解模糊方法，成倍增加基線長(zhǎng)度，利用信號(hào)到達(dá)各基線相鄰陣元的時(shí)差來校正一部分

4、相位差，使剩余相位差滿足比值法相位解模糊算法的解模糊范圍。給出了正確解模糊條件和概率，理論推導(dǎo)和仿真結(jié)果均表明該算法在滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件下對(duì)基線長(zhǎng)度沒有限制，能大幅提高測(cè)向精度。
　　(4)首先介紹了適用于窄帶單脈沖信號(hào)的互模糊函數(shù)頻差估計(jì)算法和針對(duì)窄帶相參脈沖串(Coherent Pulse Train，CPT)信號(hào)的頻率變化率估計(jì)方法。在非合作條件下，受采樣周期和脈沖重復(fù)周期不匹配影響，寬帶信號(hào)的頻差和頻率變化率精確估計(jì)難以實(shí)現(xiàn)。根

5、據(jù)徑向速度、徑向加速度與脈沖重復(fù)周期的關(guān)系，提出了基于寬帶信號(hào)的徑向速度差和徑向加速度估計(jì)算法。這兩個(gè)算法僅需精確測(cè)量脈沖之間的時(shí)延，不受輻射源來波信號(hào)的頻率和調(diào)制方式等參數(shù)影響，并且?guī)捲酱缶仍礁摺Ｔ搹较蛩俣炔罟烙?jì)算法不需要在兩衛(wèi)星之間傳輸大量的數(shù)據(jù)，易于工程實(shí)現(xiàn)。
　　(5)研究了Costas信號(hào)的參數(shù)盲估計(jì)算法。和現(xiàn)有的方法相比，本章中提出的方法具有步驟簡(jiǎn)單，計(jì)算量小等優(yōu)勢(shì)，具有相對(duì)較高的參數(shù)估計(jì)精度，且能處理信號(hào)脈寬未知