一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法、装置及系统，其中，所述星载和差比幅单脉冲测向定位方法包括：将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型；获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值及在卫星的运动过程中各个时刻观察到的辐射源量测向迭代值；通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型以及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位差。本发明专利技术通过采用非线性系统滤波方法对辐射源位置与和差通道相位差进行同时估计，以提高辐射源/干扰源定位精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测向定位
，特别涉及一种星载和差比幅单脉冲测向定位方 法、装置及系统。
技术介绍
随着卫星无源定位技术的不断发展及应用拓展，各类无源定位体制中，测向定位 是单星定位体制的主要方法之一。为了提高定位精度，需要不断提高测向精度。各类测向 体制中，和差比幅单脉冲测向体制具有测向精度较高、设备量较少的特点。和差比幅单脉冲 测向系统中，和差通道相位差通常可以在地面校准，但完全可能在工作环境中由于温度、真 空度的变化产生缓变，是一种影响测向精度的重要因素。传统的单星测向定位方法采用单 脉冲测向与辐射源测向定位两个步骤估计辐射源位置，而忽略了和差通道相位差可能造成 的测向误差。因此，当和差通道存在较大相位差时，将造成定位精度严重下降。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题， 本专利技术的技术方案是这样实现的： -方面，本专利技术提供了一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法，包括： 将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型； 获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值及在卫星的运动过程中各 个时刻观察到的辐射源量测向迭代值； 通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型以 及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位差。 优选地，所述离散非线性动态系统状态估计模型，采用无迹卡尔曼滤波算法迭代 估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 优选地，所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值采用粒子滤波算法估计 无迹卡尔曼滤波算法的初始值。 优选地，所述单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计 模型同时估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 优选地，所述辐射源状态转移模型为线性模型，而辐射源量测向模型为非线性模 型。 另一方面，本专利技术提供了一种星载和差比幅单脉冲测向定位装置，包括： 建模模块，用于将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态 估计模型； 初始值获取模块，用于获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值及在 卫星的运动过程中各个时刻观察到的辐射源量测向迭代值； 滤波模块，用于通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状 态估计模型以及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位差。 优选地，所述离散非线性动态系统状态估计模型，采用无迹卡尔曼滤波算法迭代 估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 优选地，所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值采用粒子滤波算法估计 无迹卡尔曼滤波算法的初始值。 优选地，所述单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计 模型同时估计所述辐射源位置与和差通道相位差； 所述辐射源状态转移模型为线性模型，而辐射源量测向模型为非线性模型。 再一方面，本专利技术提供了一种星载和差比幅单脉冲测向定位系统，包括：如上所述 星载和差比幅单脉冲测向定位装置。 本专利技术的技术方案通过采用非线性系统滤波方法对辐射源位置与和差通道相位 差进行同时估计，以提高辐射源/干扰源定位精度。【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法流程图； 图2为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位装置结构示意图； 图3为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位系统结构示意图； 图4为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位过程中坐标体系 示意图； 图5为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位过程中卫星与辐 射源相对位置关系示意图； 图6为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位过程中Δ β = 15°时辐射源位置的滤波估计过程示意图； 图7为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位过程中Δ β = 15°时各个时刻辐射源位平均置估计误差示意图； 图8为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位过程中不同和差 通道相位差情况下的平均位置估计误差示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。 如图1为所示为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法流 程图；该星载和差比幅单脉冲测向定位方法包括： 101 :将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模 型； 102:获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值及在卫星的运动过程 中各个时刻观察到的辐射源量测向迭代值； 103 :通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模 型以及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位差。 需要说明的是，所述离散非线性动态系统状态估计模型，采用无迹卡尔曼滤波算 法迭代估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 还需要说明的是，所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值采用粒子滤波 算法估计无迹卡尔曼滤波算法的初始值。 还需要说明的是，所述单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统 状态估计模型同时估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 还需要说明的是，所述辐射源状态转移模型为线性模型，而辐射源量测向模型为 非线性模型。 基于以上实施例，如图2所示，为本专利技术实施例提供的一种星载和差比幅单脉冲 测向定位装置结构示意图；该星载和差比幅单脉冲测向定位装置包括： 建模模块201，用于将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统 状态估计模型； 初始值获取模块202,用于获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值 及在卫星的运动过程中各个时刻观察到的辐射源量测向迭代值； 滤波模块203,用于通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系 统状态估计模型以及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位 差。 需要说明的是，所述离散非线性动态系统状态估计模型，采用无迹卡尔曼滤波算 法迭代估计所述辐射源位置与和差通道相位差。 还需要说明的是，所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值采用粒子滤波 算法估计无迹卡尔曼滤波算法的初始值。 还需要说明的是，所述单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统 状态估计模型同时估计所述辐射源位置与和差通道相位差； 所述辐射源状态转移模型为线性模型，而辐射源量测向模型为非线性模型。 基于以上星载和差比幅单脉冲测向定位方法及装置，对本专利技术工作原理进行详细 说明； 如图2中所示，所述建模模块201的作用是构建系统状态转移方程与量测方程，设 定义坐标体系如图4所示。如图4中，0为跟踪系统天线，P为目标，OA为天线电轴指向， OX' Y'为目标坐标系（OX' Y'所在平面为目标平面，且OA垂直于目标平面），OXY为天线坐 标系，Θ为天线电轴偏差角，α为OP与水平轴OX的夹角。 通常卫星距离辐射源Zd很远（至少500km以上），一般假设卫星至目标平面的距 离Zd不变。以某一时刻卫星位置为参考基准点，此时辐射源在目标坐标系内的坐标为（xo， y〇)。假设另一时刻k，卫星相对于参考基准点的位置为（Xs(k)，ys(k))，则当和差通道相位 差为0°时比幅单脉冲测向处理结果为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种星载和差比幅单脉冲测向定位方法，其特征在于，包括：将单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型；获取所述离散非线性动态系统状态估计模型的初始值及在卫星的运动过程中各个时刻观察到的辐射源量测向迭代值；通过单脉冲测向与辐射源测向定位建模为离散非线性动态系统状态估计模型以及所述获取的初始值以及迭代值，获取所述辐射源位置与和差通道相位差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尤明懿，陆安南，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十六研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33