【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线电监测领域定位领域，尤其涉及一种手机直联卫星终端定位系统及方法。
技术介绍
1、近年来，手机直联卫星技术作为一种新型的卫星通讯技术已经开始在全球范围内兴起。手机直联卫星终端本质上属于一类卫星地面站，但是手机直联卫星终端一般使用无方向性天线。未来其使用的频段可能在会与公众移动通信频段相近。如果手机直联卫星终端使用3ghz频率以下，可以利用已有的超短波频段的无线电监测网对其进行测向定位。但是基于地基监测的超短波监测网来定位直联卫星终端极容易受到多径效应的干扰导致测向的示向度偏差较大，定位误差较大，最终还需要人工在干扰源的疑似区域进行较大区域的人工搜测，效率低下。而且由于手机发射的功率较小，现有的无线电监测网点的部署密度大概率不能对城市环境下的手机直联卫星终端进行有效定位。如果使用的频段超过3ghz（超出超短波监测网的监测频段），需要使用常规的卫星地面站的搜测设备来人工搜测，或者使用无人机搭载监测设备来进行定位。
2、但是无人机辅助定位的方式存在探测范围的缺陷，由于民用无人机的高程限制，只能对至多4公里以内的干扰源进行监测定位，干扰源距离无人机较远时（大于10公里），由于监测不到信号从而无法定位，该方法只适合已知干扰源存在于某一个较小的区域后才能定位干扰源，仍然缺乏一种探测覆盖范围较大、例如城市大小的手机直联卫星终端定位方法。
技术实现思路
1、本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种手机直联卫星终端定位系统，以解决目前对干扰正常通讯的手机直联卫星终
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种手机直联卫星终端定位系统，包括：接收天线、采集卡、时差计算单元、定位解算单元和地图显示模块；其中，
3、所述接收天线，用于对准目标民航飞机，接收所述民航飞机散射的目标信号。
4、所述采集卡，用于根据预设参数采集处理目标信号，将所述目标信号经模数转换，变成数字信号。
5、所述时差计算单元，用于收到两路所述采集卡传输过来的所述数字信号，对所述数字信号进行互相关处理，得到互相关谱图，搜寻所述谱图中的最高峰，由峰值的坐标计算两路信号的时差。
6、所述定位解算单元，用于根据所述时差计算单元计算得到的时差和所述目标信号采集时刻两架飞机的位置，解算出对待搜测直联卫星终端解的时差线。
7、所述地图显示单元，用于接收所述定位解算单元解算出的所述时差线，将所述时差线在地图上显示出来，多条所述时差线在地图上的交汇区域即为定位区域。
8、优选地，所述定位系统还包括：lnb单元，用于将所述天线接收到的目标信号放大，将所述目标信号下变频到l频段。
9、所述采集卡的预设参数包括：目标频点、采集带宽、处理增益。
10、所述采集卡还用于进行数字下边频操作，将所述数字信号变成数字基带信号。
11、所述采集卡还包括数字滤波模块，用于滤出合理带宽的目标信号。
12、所述时差计算单元通过如下算法进行相互关处理：
13、
14、其中s1(t)和s2(t)是两路信号的复包络，τ代表两路信号时间差参数，t是信号采样时间。上述函数是一个一维谱，当τ=dto时，相关函数的模值出现最高峰，代表的是对时差（dto）的无偏计算。
15、所述定位解算单元计算得到时差线包括：
16、确定某个时刻两条路径的长度，和分别表示第一条和第二条路径，
17、 （1）
18、 （2）
19、 其中表示经第一架飞机散射而产生的传播路径，表示经第二架飞机散射而产生的传播路径，和分别表示第一条路径的上行路径和下行路径，和分别表示第二条路径的上行路径和下行路径；
20、、、、的表达式如下：
21、 （3）
22、 （4）
23、 （5）
24、 （6）
25、其中（，，）表示干扰发射源的地心系坐标，（，，）表示第一架飞机的地心系坐标，（，，）表示第二架飞机的地心系坐标，
26、两路信号路程差的表达式如下：
27、 （7）
28、表示两路信号进行时差计算后得到的时差值，表示光速，
29、 （8）
30、由于飞机的位置和接收天线的位置都是已知的，所以和均为常数， k也为常数，将公式（5）（6）（8）代入公式（7）可得定位方程，然后将定位方程与地球表面方程联立，假设已知发射终端的海拔高度，方程组的表达式为：
31、 （9）
32、 通过解方程组可以计算出干扰源的发射位置，方程组的解是一条线，即为时差线。
33、所述定位解算单元还用于融合定位结果得到定位地点，所述定位结果包括所述时差线的交叉点；包括：
34、采用均值加权处理算法对一系列的定位点进行融合处理，算法的公式如下：
35、
36、表示第n个定位点的位置（[纬度，经度]），表示融合后的定位地点。
37、本专利技术实施例还提出一种手机直联卫星终端定位方法，包括：
38、接收民航飞机的目标信号；
39、根据预设参数采集处理目标信号，将所述目标信号经模数转换，变成数字信号；
40、根据两路所述数字信号进行互相关处理，得到互相关谱图，搜寻所述谱图中的最高峰，由峰值的坐标计算两路信号的时差；
41、根据所述时差和所述目标信号采集时刻两架飞机的位置，通过算法得到时差线；
42、将所述时差线地图上显示；
43、循环以上步骤得到多条时差线，多条所述时差线在地图上交汇的区域即为定位区域。
44、优选地，在所述接收民航飞机的目标信号的步骤后，还包括：将所述天线接收到的目标信号放大，将所述目标信号下边频到l频段。
45、所述互相关处理，得到互相关谱图，搜寻所述谱图中的最高峰，有峰值的坐标计算两路信号的时差的步骤包括：
46、通过如下算法进行相互关处理：
47、
48、其中s1(t)和s2(t)是两路信号的复包络，τ代表两路信号时间差参数，t是信号采样时间；上述函数是一个一维谱，当τ=dto时，相关函数的模值出现最高峰，代表的是对时差（dto）的无偏计算。
49、所述根据所述时差和所述目标信号采集时刻两架飞机的位置，通过算法得到时差线的步骤包括：
50、确定某个时刻两条路径的长度，和分别表示第一条和第二条路径，
51、 （1）
52、 （2）
53、其中表示经第一架飞机散射而产生的传播路径，表示经第二架飞机散射而产生的传播路径，和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种手机直联卫星终端定位系统，其特征在于，包括：接收天线、采集卡、时差计算单元、定位解算单元和地图显示模块；其中，
2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：
3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述采集卡的预设参数包括：目标频点、采集带宽、处理增益；
4.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述时差计算单元通过如下算法进行相互关处理：
5.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述定位解算单元计算得到时差线包括：
6.如权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述定位解算单元还用于融合定位结果得到定位地点，包括：
7.一种手机直联卫星终端定位方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的定位方法，其特征在于，在所述接收民航飞机的目标信号的步骤后，还包括：将所述天线接收到的目标信号放大，将所述目标信号下边频到L频段。
9.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于，所述互相关处理，得到互相关谱图，搜寻所述谱图中的最高峰，由峰值的坐标计算两路信号的时差
10.如权利要求8所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述时差和所述目标信号采集时刻两架飞机的位置，通过算法得到时差线的步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种手机直联卫星终端定位系统，其特征在于，包括：接收天线、采集卡、时差计算单元、定位解算单元和地图显示模块；其中，
2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括：
3.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述采集卡的预设参数包括：目标频点、采集带宽、处理增益；
4.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述时差计算单元通过如下算法进行相互关处理：
5.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述定位解算单元计算得到时差线包括：
6.如权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述定位解算...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，周平，卢伟俊，刘君，林辉，
申请(专利权)人：国家无线电监测中心，
类型：发明
国别省市：
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