单星定位中测向精度增强技术

来源:公文范文时间:2022-11-01 16:50:11 点击：推荐访问: 增强增强“信、劲、力” 增强“四个自信”

$��zoޛ�)j馟��iL�{� tӿx׭��;�]{�o�_��3��m��7٨ky$ 设计基线长度，消除相位差模糊。在测向过程中，由于相位差测量误差及卫星姿态误差的存在，会对定位结果产生影响[5]，本文提出一种定位增强技术，该方法利用双地面站对卫星进行标校，通过联立求解出系统中特定的相位差测量误差与姿态误差。

2 正交双基线测向定位原理及数学模型

2.1 干涉仪测到达角原理

正交双基线通过分别测量x与y轴上入射信号的到达角，如图1所示，A、B、C为x轴上的三个接收天线阵元，其间距分别为d11、d12，入射信号与该轴向的夹角为θ。设入射信号的波长为λ，在无模糊的情况下，A、B两阵元测得的信号相位差φ为：

上面两组式中存在六个未知量，我们只需再建立四组方程式便可以计算出各个误差值，按照这个思路，只需建立两个地面站就可以满足求解条件。

假设在卫星可测范围内存在A、B两个地面站，发射相同频率的信号，通过卫星接收并进行定位处理后，将定位结果下传，然后通过数据处理中心结合星历与地理信息，计算出定位系统的测相误差与姿态误差，而后对系统进行标校，消除固有误差量。

4 仿真分析

假设A，B两站的位置相对卫星为（方位角36度，俯仰角45度）、（方位30度，俯仰36度），目标实际位置为（方位25度，俯仰角30度）。

场景一的仿真条件：相位差测量误差为25度，姿态误差为2度。

场景二的仿真条件：相位差测量误差为30度，姿态误差为1度。通过这两种场景的仿真结果（如图2和图3所示）可以看出，标校前的测向误差比较大，而通过标校后，测向精度有了较大的提高。

5 结语

本文通过对二维干涉仪的研究，提出在单星无源定位中，可利用地面标校系统消除位相差测量过程中的系统误差和卫星的姿态误差，提高测向精度。仿真试验中，只引入两个基线上的相位差测量误差，而在实际应用中，可根据系统具体的相位差测量机制和测向机制，查找存在的固有误差种类，适当地增加地面标校站的个数。

参考文献

[1]徐义，郭福成，冯道旺.一种单星仅测TOA无源定位方法[J].宇航学报，2010，31（2）：502-508.

[2]陆安南，孔宪正.单星测频无源定位法[J].通信學报，2004，25（9）：160-168.

[3]张敏，冯道旺，郭福成.基于多普勒变化率的单星无源定位[J].航天电子对抗，2009，25（5）：11-13.

[4]袁孝康.相位干涉仪测向定位研究[J].上海航天，1999，（3）：1-7.

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