基于時差頻差角度的低軌雙星動目標融合跟蹤方法

向張俊，郭福成，張　敏，劉　洋

(國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南 長沙 410073)

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·工程應用·

基于時差頻差角度的低軌雙星動目標融合跟蹤方法

向張俊，郭福成，張敏，劉洋

(國防科學技術大學電子科學與工程學院，湖南 長沙 410073)

針對低軌雙星時差頻差定位系統(tǒng)在對運動目標定位中忽略其運動速度會引起較大的定位偏差以及定位跟蹤的初值選取等問題，提出了一種對運動目標的雙星時差頻差信息融合主星的二維到達角(AOA)信息的融合無源跟蹤新方法。首先建立測量模型和等高程目標運動狀態(tài)模型，在此基礎上采用擴展卡爾曼濾波(EKF)方法對運動目標進行跟蹤定位。仿真分析表明，該方法可達到克拉美-羅下限(CRLB)，且收斂后對目標的速度和航向估計有較大的提高。

低軌雙星；時差頻差；測向；定位跟蹤

0　引言

雙星定位技術通過測量地面靜止輻射源的信號到達兩顆低軌衛(wèi)星的時間差TDOA以及兩顆衛(wèi)星相對于目標的運動而引起的到達頻率差FDOA[1-3]，可對該輻射源的位置進行精確的定位。由于其相對于三星定位系統(tǒng)少一顆衛(wèi)星，且比單星定位系統(tǒng)定位精度高等特性，因此在航天電子偵察、監(jiān)視、搜救等領域具有較好的應用前景。

但對于搭載在具有一定速度的運動平臺上(如戰(zhàn)斗機、預警機等)的運動輻射源來說，單個時刻的雙星時差頻差兩個觀測量理論上無法實現對輻射源位置和速度等參數的瞬時估計。文獻[4]指出當地面輻射源處于運動狀態(tài)時，忽略目標運動速度會給時差頻差定位結果造成較大的偏差，所以雙星時差頻差定位系統(tǒng)如果將運動輻射源當作靜止輻射源對其位置進行瞬時估計是不可靠的。……