【摘要】：利用衛(wèi)星平臺搭載電子偵察設備對輻射源信號進行截獲、處理,估計輻射源信號參數,確定輻射源位置信息,具有探測距離遠、生存能力強以及全天候監(jiān)視等優(yōu)點。波達角度信息由觀測平臺與輻射源的相對位置確定,是復雜電磁環(huán)境下表征輻射源信息的重要參數之一。對于星載無源探測系統(tǒng)而言,其測向性能往往受衛(wèi)星平臺尺寸、載荷能力等因素的限制。因此,如何在衛(wèi)星平臺尺寸、載荷能力有限的條件下提高輻射源的測向精度是星載無源探測關鍵技術之一。利用長基線(測量基線長度遠大于輻射源信號波長)測向系統(tǒng)對輻射源參數進行估計,可以在保證測向精度的前提下有效降低測向系統(tǒng)的復雜度。然而,利用長基線測向技術對輻射源參數進行估計往往存在嚴重的測向模糊問題,從而制約著星載無源探測系統(tǒng)對輻射源的定位能力。針對星載長基線測向系統(tǒng)存在的測向模糊問題,本文重點對長基線高精度無模糊測向方法、時頻重疊多輻射源參數無模糊估計方法、低復雜度寬頻程電偵陣列設計與輻射源目標參數無模糊估計方法進行了研究。主要研究工作總結如下:1.研究了圓陣干涉儀測量相位差存在相位模糊時的輻射源參數無模糊估計問題。首先,在分析圓陣干涉儀相鄰天線單元接收數據相位差變化規(guī)律基礎上,得到了圓陣干涉儀相鄰天線單元無模糊相位差隨天線單元序列呈正弦曲線變化的關系。因此,輻射源的角度參數可以通過相位差變化曲線參數的檢測得到�；诖�,分別提出了基于相位差曲線恢復和基于隨機Hough變換相位差曲線參數檢測的兩種輻射源參數無模糊估計方法。兩種方法均考慮了圓陣干涉儀測量相位差存在模糊的情況,提高了輻射源角度參數的估計精度。此外,所提算法在寬頻程測向中可以靈活選擇基線組合,利用所有的測量相位差序列對輻射源參數進行估計,有效提高了測向精度與穩(wěn)健性。2.針對傳統(tǒng)相位干涉儀測向方法無法實現時頻重疊多輻射源目標參數估計的問題,提出了一種基于旋轉干涉儀虛擬圓陣化的多輻射源參數估計方法。該算法首先將旋轉干涉儀采樣得到的兩通道數據進行共軛相乘操作,獲得虛擬圓陣數據;然后基于相位模式理論將虛擬圓陣數據從陣元空間轉換到波束空間,得到虛擬線陣數據序列;最后在實波束域上對多目標兩維角度參數進行無模糊估計。理論分析和仿真實驗表明,所提方法可以在不增加干涉儀測向系統(tǒng)接收通道的同時,能夠實現時頻重疊多輻射源目標參數的無模糊估計。3.研究了低復雜度寬頻程電子偵察接收陣列的布陣優(yōu)化與多輻射源目標參數無模糊估計問題。首先對互質陣列特點進行了介紹,并對互質陣列應用在寬頻程陣列設計與多目標參數無模糊估計的可行性進行了分析;在此基礎上,從降低陣列互耦對寬頻程入射信號測向性能影響和寬頻程條件下多輻射源參數無模糊估計角度出發(fā),建立了寬頻程電偵陣列的優(yōu)化布陣準則;最后,分別提出了基于雙平行互質陣列和基于互質面陣的兩種寬頻程電偵陣列的布陣與多目標參數無模糊估計方法。理論分析和仿真實驗表明,所提寬頻程電偵陣列布陣方法可以有效降低陣元間的互耦影響,并且能夠對多輻射源信號參數進行無模糊估計。
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：V474.27;E933
【圖文】：

論文各章節(jié)結構關系圖

fi圖2.1 衛(wèi)星軌道面示意圖衛(wèi)星繞地球運動關系可看作是二體問題，根據開普勒定律可以知道：在地球引力的作用下，衛(wèi)星平臺繞地球運行的軌道為一個開普勒橢圓，并且地球質心位于該橢圓的一個焦點上。對于橢圓衛(wèi)星軌道而言，衛(wèi)星軌道運動狀態(tài)可以利用開普勒軌道參數來描述，各參數定義說明如表 2.1 所示。表2.1 衛(wèi)星開普勒軌道參數說明軌道參數 定義 說明軌道長半軸a 軌道橢圓長軸的一半 決定軌道大小軌道偏心率e軌道橢圓半焦距c與半長軸a的比值e c a決定軌道形狀軌道傾角i軌道平面正法向與地球北極之間的夾角決定軌道平面空間指向升交點赤經 沿赤道面逆時針方向春分點到升交點的地心張角決定軌道平面空間指向近地點角 沿順軌道方向軌道升交點與近地點之間的夾角決定近地點在軌道平面內的指向近地點時刻 衛(wèi)星經過近地點的時刻（該要素可用真近點角 f 替代）確定衛(wèi)星某時刻在空間的瞬時位置

iO圖2.2 地心慣性坐標系示意圖2 大地坐標系大地坐標系是大地測量中以大地子午面、赤道平面和參考橢球面為基準建立起來的坐標系，在大地坐標系中通常采用大地經度L、大地緯度B和大地高度H表示地球上的點的位置坐標。相應地，大地坐標系以直角坐標的形式表示的，稱為大地直角坐標系。其中坐標原點eO 位于橢球中心，eX 軸位于起始大地子午面和赤道的交線上，eZ 軸與橢球的旋轉軸一致并指向北極，eY 軸與eX 軸、eZ 軸構成右手坐標系。大地坐標系與大地直角坐標系示意如圖 2.3 所示。eOLBeZeYeX圖2.3 大地坐標系與大地直角坐標系間的關系示意圖3 星體坐標系在星體坐標系中，以衛(wèi)星質心作為坐標原點bO ，bX 軸在衛(wèi)星軌道平面內指向衛(wèi)星飛行方向

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本文編號：2743100