摘要
单星定位技术由于具有隐蔽性高和设备简单等优势,在军事、民用方面都具有广阔的应用前景,但是同时也存在着定位时间长,卫星飞行成本高等问题。由于卫星在对地表辐射源的定位过程中,需要使用接收信号的多普勒频率进行位置解算,因此文中通过信号外推的方法,将卫星的接收信号进行合理外推,获得更多的多普勒信息,在保证一定定位精度的同时,减少了卫星的飞行时间与飞行成本。文中的研究内容主要集中在信号外推与单星定位两种算法的研究上,并将两种算法进行结合。鉴于此,文中对信号外推与单星定位算法进行了理论分析和仿真验证,主要研究内容包含以下几方面:首先,建立了单星定位中信号外推方法的模型与实现流程,并分别介绍了经典的Gerchberg-Papoulis外推算法,单星定位的数学模型与辐射源位置解算方法;其次,通过对线性调频信号的外推的研究,引入了分数傅里叶变换的概念,在实现了线性调频信号外推之后,将其外推方法类比到卫星接收信号的外推中,并且得到了信号的多普勒频率;最后,通过Satellite Tool Kit(STK)软件的仿真得到卫星的飞行速度、位置等星历信息,与多普勒频率一起代入单星定位的算法中。结果显示文中提出的方法在节省卫星飞行时间的同时,保证了定位的精度。并与不使用信号外推进行定位相比,定位精度有所提升。
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单位中国电子科技集团公司第三十六研究所