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《雷達信號時差頻差定位關(guān)鍵技術(shù)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第27卷第1期航天電子對抗0引言雷達信號時差頻差定位關(guān)鍵技術(shù)研究田達，王根弟，盧鑫(中國航天科工集團8511研究所，江蘇南京210007)摘要：雷達信號時差頻差定位是當前電子戰(zhàn)領(lǐng)域內(nèi)的熱點研究課題。對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行分析研究，重點討論頻差精確測量方法，對工程實現(xiàn)的有關(guān)問題做了初步分析，并提出了可能的解決途徑。關(guān)鍵詞：雷達信號；時差頻差定位；電子偵察中圖分類號：TN974文獻標識碼：ARadaremitterlocationusingTDOA／FDOAmeasurements：keyissuesstudyTianda。W
2、anggendi，Luxin(No．8511ResearchInstituteofCASIC，Nanjing210007，Jiangsu，China)Abstract：Nowadays。radaremitterTDOA／FDOAlocationisofgreatinterestintheEWcommunity．Thisresearchaddressesanumberofkeyissues0nthistopicandfocusonradarsignalFDOAmeasurement．Primaryconsideration
3、sonsystemimplementationandpossiblesolutionsforsomeengineeringrelatedproblemsarealsodiscussed．Keywords：radarsignal；TDOA—FDOAlocation；ELINT／ESM時差頻差聯(lián)合定位是電子戰(zhàn)領(lǐng)域一種典型的多站定位體制[1]。與純時差或純頻差定位相比，該體制所需觀測站更少，雙站即可實現(xiàn)地面目標定位，三站可實現(xiàn)空間目標定位，且多數(shù)情況下，時差與頻差定位線接近垂直相交，有利于定位精度提高。但由于雷達以脈沖工作方式
4、為主，信號持續(xù)時間相對較短，不利于頻差精確測量，因此該體制最初主要用于通信及通信干擾源偵察定位[z]。近年來，隨著雷達技術(shù)不斷發(fā)展，雷達系統(tǒng)的處理方式和波形特點發(fā)生了深刻變化，高分辨多普勒相干處理、大時間一帶寬積／高占空比脈沖串波形設(shè)計以及高處理增益脈沖壓縮技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，而電子偵察信號處理技術(shù)也不斷發(fā)展進步，這些變化使得偵察系統(tǒng)用長時間相干積累處理實現(xiàn)雷達信號高精度頻差測量成為可能；另一方面，利用無人機、衛(wèi)星等平臺在空間復(fù)雜信號環(huán)境下進行高精度遠距離目標探測的需求不斷增長，因此多站時差頻差定位技術(shù)正越來越多地受到雷
5、達偵察領(lǐng)域的關(guān)注，成為新的研收稿日期：2010—08—06；2010—11—01修回。作者簡介：田達(1975一)，男，博士，高工·主要研究方向為無源定位、信號處理。究熱點。美國洛克西德·馬丁公司從上世紀90年代起就開展了相關(guān)的實用技術(shù)研究，并于1996年申請了專利口]。2001年起，紐約州立大學(xué)MarkL．Fowler課題組發(fā)表了雷達脈沖串時差頻差定位技術(shù)的系列研究報告H咱]。國內(nèi)也有多家單位開展了雷達信號時差頻差定位體制研究∞q]，取得了初步進展。本文主要對該體制工程實現(xiàn)有關(guān)問題進行分析研究，重點圍繞雷達信號頻差測量
6、關(guān)鍵技術(shù)展開討論，提出了可能的解決途徑。1基本概念假定兩個運動觀測站對地面靜止目標輻射源信號進行觀測。由于信號傳播路徑長度不同，各站接收信號之間產(chǎn)生到達時差(TDOA)；而各站與輻射源之間相對徑向速度不同，接收信號之間產(chǎn)生到達頻差(FDOA)。根據(jù)上述關(guān)系建立觀測方程：f
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10、l-J“。式中z，、X。為兩站位置向量，z為目標位置向量，u，、732為兩站速度向量，“·”代表向量點積，At、△，分別為時差、頻差，f為光速，廠。為信號中心頻率。通
11、過測量時差△f和頻差△，，結(jié)合觀測站自身位置和速度信46航天電子對抗2011(1)—l__I··l_———I—·I—————__————一l_I————II!!!!!!!-!，l·—··_一息以及目標的地面約束方程，即可解算出輻射源位置信息。該模型可以方便地擴展為多站情形，滿足空間目標偵察定位的需要。文獻[8]將時差頻差聯(lián)合定位體制應(yīng)用于衛(wèi)星偵察領(lǐng)域，并對定位算法和性能進行了詳細研究。分析結(jié)果表明，在時差測量精度20～80ns，頻差測量精度優(yōu)于10Hz情況下，低軌雙星系統(tǒng)對地面輻射源定位精度可達km量級。此時，頻差對定位
12、精度的影響較之時差更為顯著。對雷達信號偵察而言，數(shù)十納秒的時差測量精度已是目前工程上能夠?qū)崿F(xiàn)的水平，而Hz級的頻差測量精度除了對信號形式有要求之外，往往還需要特別的接收和處理方案?？梢姇r差頻差定位體制是否適用于雷達信號，很大程度上取決于非合作情況下，頻差精確測量能否實現(xiàn)。因此本文主要圍繞雷達信號精確頻差測量技術(shù)展開討
