单/双星无源定位关键技术研究

发布时间：2020-12-25 23:12

　　通过卫星对地面目标辐射源定位是空间电子侦察的关键,本文主要研究了应用在单双星无源定位中的参数高精度估计算法、单星径向加速度定位方程解法,主要内容如下:（1）介绍了星载无源定位中常用的坐标系及其相互转换关系,定位体制的定位原理和精度。提出了一种利用粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）算法寻求最优解的定位方程求解方法,理论分析和仿真实验表明,该算法避免了初值选取问题,同时能减少计算量,提高定位速度,便于工程实现。（2）介绍了Haar小波到达时间（Time Of Arrival,TOA）估计算法和互相关函数法时差（Time Difference Of Arrival,TDOA）估计算法。针对传统时差估计算法获得的时差估计值是采样间隔整数倍,会带来测量原理误差的问题,提出了两种估计值非采样点整数倍的时差精估计方法,基于时-相转换和基于时-频转换的时差估计算法,分别适用于单频信号和宽带信号。由仿真结果可知,基于时-相转换的时差估计算法通过去野值处理,信噪比大于6d B时精度接近克拉美-罗限。基于时-频转换的时差估计算法当信噪比大于6d B时接近误差下限,时差估... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词
第一章 绪论
    1.1 概述
    1.2 卫星无源定位技术发展现状
        1.2.1 国外侦察卫星研究发展状况
        1.2.2 国内卫星无源定位技术研究发展状况
    1.3 单/双星无源定位方法及其关键技术
        1.3.1 单/双星无源定位体制
        1.3.2 单/双星无源定位中的参数估计
    1.4 本文的章节安排
    1.5 论文的研究成果
第二章 单/双星无源定位原理及误差分析
    2.1 引言
    2.2 常用空间坐标系及其相互转换
        2.2.1 常用空间坐标系
        2.2.2 坐标系之间的相互转换
        2.2.3 地球球面模型
    2.3 单星仅测向无源定位
        2.3.1 定位算法介绍
        2.3.2 定位误差理论分析
        2.3.3 定位误差仿真分析
    2.4 单星径向加速度无源定位
        2.4.1 定位算法原理及定位方程求解
        2.4.2 定位误差理论分析
        2.4.3 定位误差仿真分析
    2.5 双星时差频差无源定位
        2.5.1 定位算法介绍
        2.5.2 定位误差理论分析
        2.5.3 定位误差仿真分析
    2.6 提高无源定位精度的途径
第三章 时差精估计
    3.1 引言
    3.2 Haar小波到达时间估计
        3.2.1 算法原理
        3.2.2 Haar小波尺度选择
    3.3 基于互相关函数的时差测量技术
    3.4 基于时-相转换的窄带信号时差估计
        3.4.1 时-相转换算法原理
        3.4.2 剔除野值算法适用条件
        3.4.3 算法性能仿真与分析
    3.5 基于时-频转换的宽带信号时差估计
        3.5.1 常见宽带调制信号模型
        3.5.2 时-频转换算法原理
        3.5.3 算法性能仿真与分析
    3.6 本章小结
第四章 波达角精估计
    4.1 引言
    4.2 干涉仪测向原理
    4.3 比值法干涉仪测向算法
    4.4 基于时差校正的长基线测向算法
        4.4.1 时差校正相位差原理
        4.4.2 长基线相位解模糊条件和概率
        4.4.3 多脉冲提高相位解模糊概率
        4.4.4 算法性能仿真与分析
    4.5 本章小结
第五章 目标运动参数估计
    5.1 引言
    5.2 窄带信号辐射源频差估计
        5.2.1 互模糊函数法频差估计算法介绍
        5.2.2 算法仿真与性能分析
    5.3 宽带信号辐射源径向速度差估计
        5.3.1 算法原理
        5.3.2 算法性能分析与仿真
    5.4 相参脉冲串信号频率变化率估计
        5.4.1 频率变化率估计算法介绍
        5.4.2 算法性能仿真与分析
    5.5 宽带信号辐射源径向加速度估计
        5.5.1 算法原理
        5.5.2 算法性能分析与仿真
    5.6 本章小结
第六章Costas跳频信号参数估计
    6.1 引言
    6.2 Costas信号模型
    6.3 码元宽度估计
        6.3.1 码元宽度初估计
        6.3.2 码元宽度精估计
    6.4 仿真分析
    6.5 本章小结
结束语
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于WGS-84椭球地球模型的单星多普勒测频定位技术[J]. 潘理刚,李宏圆.  舰船电子对抗. 2013(03)
[2]Practical constrained least-square algorithm for moving source location using TDOA and FDOA measurements[J]. Huagang Yu 1,2,* , Gaoming Huang 1 , Jun Gao 1 , and Bo Yan 1 1. College of Electronic Engineering, Naval University of Engineering, Wuhan 430033, P. R. China; 2. Marine Communication Technology Institute, Beijing 100841, P. R. China.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2012(04)
[3]双星时差频差无源定位系统定位算法工程指标分析[J]. 王勤果,龙宁.  电讯技术. 2011(07)
[4]基于WGS-84地球模型的单星测向定位方法[J]. 郭福成.  宇航学报. 2011(05)
[5]一种新的基于角度和时差的稳健定位跟踪算法[J]. 曲长文,徐征,李炳荣,苏峰.  信号处理. 2011(02)
[6]跳频信号的跳周期估计[J]. 严超会,汤建龙.  信息与电子工程. 2011(01)
[7]双星时差频差定位系统中的多信号定位技术[J]. 龙宁,曹广平,王勤果.  电讯技术. 2011(02)
[8]双/多机测角频差定位算法研究[J]. 贾兴江,周一宇,郭福成.  信号处理. 2011(01)
[9]基于ITD的跳频信号跳速估计算法[J]. 安金坤,田斌,易克初,于全,孙永军.  系统工程与电子技术. 2011(01)
[10]相参脉冲串多普勒频率变化率估计算法[J]. 张刚兵,刘渝,邓振淼.  数据采集与处理. 2010(05)

博士论文
[1]双（多）基纯方位目标定位与跟踪算法研究[D]. 徐本连.南京理工大学 2006
[2]舰艇对海上目标纯方位无源定位研究[D]. 徐敬.大连理工大学 2002



本文编号：2938561