[发明专利]伪单站高精度无源定位系统

说明书

本发明为伪单站高精度无源定位系统，定位原理上，首先建立起伪单站高精度无源定位和单站快速无源定位的基本模型，定位算法上，相位差主要用于测量目标距离，通过多个天线之间的约束关系消除相位模糊的影响，可以通过时差参数或专门的测向设备来获取，另一方面，在已有基于定位参数的算法基础上研究基于中频信号的直接定位方法，将信号检测与目标定位合并进行处理，设备相对简单、安装、使用和维护较为容易。因不需配置复杂的时统和通信设备，设备量较少且功耗较低；由于基线短，具有很好的阵地适应性和机动性，可部署于远海岛礁或高原深山等阵地上。

技术领域

本发明涉及伪单站高精度无源定位系统。

背景技术

现代电子战中，在电子干扰、反辐射导弹和隐身飞机等对抗手段下，有源雷达系统的工作效能和生存能力面临越来越严重的威胁。而采用被动定位体制的无源定位系统具有预警距离远、隐蔽性强和难以干扰等优点，逐渐成为现代一体化防空系统、机载武器系统对地、对海攻击以及对付隐身目标的远程预警系统的重要组成部分。

随着电子战技术水平的发展，无源侦察定位系统面临的电磁环境更为复杂。现代电子装备越来越多地采用相控阵窄波束天线、跳频脉冲、短促突发波形和宽带低截获信号等工作体制，现有的多站和单站被动定位系统已难以适应对此类辐射源目标的处理。例如，对于传统多站时差定位或测向交叉定位系统，首先由于其站间距较大，难以对窄波束目标形成多站共视来实现有效定位；另一方面，多站系统需要进行站间的信号配对，必须积累一定的信号来检测和提取正确的配对结果。对于短促信号和高重频信号，则容易出现漏检和误检的问题。而对于单站被动定位系统，其定位原理基于运动学理论，需要对辐射源信号进行连续、有效地测量，在定位信息积累的基础上逐步获取目标的位置参数，因而存在定位收敛慢、精度低等缺点，因此亟待改进该缺点。

发明内容

本发明提供伪单站高精度无源定位系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：定位原理上，首先建立起伪单站高精度无源定位和单站快速无源定位的基本模型；

定位算法上，相位差主要用于测量目标距离，通过多个天线之间的约束关系消除相位模糊的影响，可以通过时差参数或专门的测向设备来获取，另一方面，在已有基于定位参数的算法基础上研究基于中频信号的直接定位方法，将信号检测与目标定位合并进行处理；

航迹跟踪算法上，侧重于研究将单站快速定位与伪单站高精度无源定位的数据融合处理方法，伪单站高精度无源定位系统提供目标分选和位置信息，单站定位提供目标运动参数、机动检测等信息，提高目标航迹跟踪的精度及对机动目标跟踪滤波的能力；

在信号检测和参数测量上，引入阵列信号处理理论和技术，利用其空间选择性来抑制噪声、地物杂波和多目标干扰，提高弱信号检测能力，对于散射目标，研究以直达波作为参考，通过波形选择来提高对散射波的截获能力。

可优选的，通常目标距离远远大于伪单站高精度无源定位系统的基线长度，其相对干涉仪的视角差也非常小，因此与测向干涉仪相位差的测量相比，视角相位差测量出现模糊程度要小很多，从而在相位解模糊上具有天然的优势，因此，伪单站高精度定位采用视角差测距的原理，可大幅减少需要的天线数目，以中间的阵元0为观测中心，目标T到观测中心的距离为r，与干涉仪基线的夹角为目标的来波方向β，阵元1、阵元2与阵元0的分别构成基线长为d的相位干涉仪，将目标到这两个干涉仪的视向夹角α定义为伪单站高精度测距系统的视角差

根据以上几何关系，在距离r远大于阵间距d的情况下，视向夹角α近似等于两个双阵元干涉仪基线中心的距离在目标方向投影后与距离r的比值，即

可优选的，根据测距公式，测距误差主要来源于测相误差δφ和测角误差δβ，同时站间距误差δd也会带来一定的测距偏差，误差传播公式如下：