單站無源定位系統(tǒng)研究.pdf

1、無源定位技術(shù)由于其自身特有的優(yōu)點(diǎn)，近年得到快速發(fā)展，圍繞其進(jìn)行的研究廣泛展開?；谙辔徊钭兓实臒o源定位技術(shù)在機(jī)載單站無源定位領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。在目標(biāo)與觀測(cè)平臺(tái)存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的條件下，利用觀測(cè)平臺(tái)上攜帶的兩個(gè)單元天線可以獲得輻射源電磁波的相位差變化率信息，此信息中含有威脅輻射源的距離信息，再利用測(cè)向系統(tǒng)測(cè)得的目標(biāo)角度信息，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)定位。該定位法對(duì)目標(biāo)的定位速度和定位精度比傳統(tǒng)的測(cè)角定位法高，性能優(yōu)良。
　　論文對(duì)基

2、于相位差變化率的機(jī)載無源定位的原理和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析。實(shí)現(xiàn)單站無源定位，要具備的條件為：觀測(cè)器與目標(biāo)之間存在一定形式的相對(duì)運(yùn)動(dòng)；并且獲取可用于定位的參數(shù)。因此，利用安裝在載機(jī)上的干涉儀作為觀測(cè)器，提取時(shí)差/角度信息及相位差變化率等，利用接收和處理設(shè)備提取輻射源頻率信息。據(jù)此構(gòu)建的系統(tǒng)架構(gòu)可為：干涉儀完成輻射源測(cè)向；長(zhǎng)基線相位測(cè)量獲得相位變化量；從飛機(jī)導(dǎo)航設(shè)備或利用已知的校正輻射源獲取高精度的導(dǎo)航姿態(tài)信息。
　　對(duì)坐標(biāo)變換、姿態(tài)校

3、正、寬帶高靈敏度信號(hào)檢測(cè)、高精度相位測(cè)量及相位差提取技術(shù)等工程技術(shù)進(jìn)行了研究和探討。坐標(biāo)的旋轉(zhuǎn)是坐標(biāo)變換的難點(diǎn)；在姿態(tài)校正方面，偏航角引起的相位差變化不容忽略，由飛行器在航線上運(yùn)動(dòng)得到的相差位會(huì)淹沒在其中，因此，必須對(duì)偏航進(jìn)行校正；對(duì)于俯仰，采用信源與目標(biāo)角增量差求取，可以對(duì)消一部分俯仰誤差，減小姿態(tài)航向角變化測(cè)量偏差，滿足系統(tǒng)定位精度要求。利用飛機(jī)導(dǎo)航設(shè)備或已知的校正輻射源獲取姿態(tài)信息可對(duì)姿態(tài)進(jìn)行校正。另外，目標(biāo)方位增量可通過對(duì)目標(biāo)信

4、號(hào)截獲頻度來進(jìn)行控制。在工程上，多通道的校正、時(shí)序控制、時(shí)間同步等問題也是需要重點(diǎn)考慮和設(shè)計(jì)的。
　　在原理框架的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了試驗(yàn)樣機(jī)，完成了系統(tǒng)集成和一系列試驗(yàn)，獲取了單站無源定位測(cè)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，研究了相位差變化率定位方法的工程實(shí)現(xiàn)方法，并構(gòu)建模型對(duì)目標(biāo)切入角與機(jī)體對(duì)相位收斂的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。分析結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析基本相符。利用長(zhǎng)基線相位干涉儀相位變化定位原理可行；基于地面固定校正源姿態(tài)校正技術(shù)可行，其實(shí)現(xiàn)方式可以是