多星多普勒頻率變化率無源定位方法*

馬永圣，張 敏，郭福成

(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410073)

·技術(shù)前沿·

多星多普勒頻率變化率無源定位方法*

馬永圣，張 敏，郭福成

(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 長沙 410073)

針對多星時差頻差定位系統(tǒng)時/頻同步要求高、多星測向定位系統(tǒng)復(fù)雜等問題，提出一種多星多普勒頻率變化率的無源定位體制，每顆衛(wèi)星僅需單個接收天線和通道，且多星之間無需高精度時/頻同步。針對定位觀測量與輻射源位置的高度非線性，提出一種基于多普勒頻率的多假設(shè)非線性最小二乘(MH-NLS)無源定位算法。理論推導(dǎo)了定位估計的克拉美-羅下限(CRLB)，基于定位誤差的幾何分布(GDOP)分析了多星構(gòu)型對定位誤差的影響。計算機仿真分析表明，基于多普勒頻率變化率的MH-NLS算法得到的定位誤差能夠達(dá)到CRLB。

無源定位；多星；多普勒變化率；克拉美-羅下限

0 引言

衛(wèi)星電子偵察定位是無源定位的重要技術(shù)手段，能夠進行全天候、大范圍的偵察監(jiān)視[1]。多星定位體制通過多顆衛(wèi)星構(gòu)成一定的星座對輻射源進行定位，定位速度快，定位精度高[2]。由于星座構(gòu)型的不斷變化，多星對同一區(qū)域的定位精度會隨之變化[3]。常見的多星定位體制主要包括多星時差定位、多星時差/頻差定位和多星測向定位等體制。

多星時差定位[4]和多星時差/頻差定位[5-6]對定位系統(tǒng)的時間和頻率同步要求高，且存在高重頻信號的時差模糊和低重頻信號的頻差模糊問題，另外要求多站同時截獲輻射源信號，否則無法定位。……