一种求解X射线脉冲星导航周期模糊数的新方法

因为X射线敏感器不能分辨具体的脉冲,X射线脉冲星导航方法存在整脉冲周期模糊数问题。现有求解周期模糊数的方法过程复杂,计算量大。本文在飞行器估计位置十分精确的假设下,提出了无周期模糊数的X射线脉冲星迭代滤波导航方法。UKF滤波器基于轨道动力学给出探测器的估计位置,以脉冲到达标称位置和估计位置的时间差作为反馈,进行迭代滤波,最终得到探测器的真实位置和速度估计。仿真表明,该方法能在火星探测器的日心转移轨道上实现高精度的导航,其精度可达到位置误差5km和速度误差0.5m/s。

基于射频相位的两步测距法

针对多径传播造成基于射频信号相位信息测距不准确问题,提出了一种基于双标签的两步测距法。每一待定位目标上附着两个标签。在单频副载波调幅调制方式下,首先,提取载波信号的卷叠相位信息,计算标签在载波半波长范围内与阅读器的距离值,得到细测距估计值;然后,提取副载波信号的展开相位信息,根据展开相位估计标签与阅读器相距距离中包含的载波半波长的整倍数;其次,计算两个标签对应整倍数的平均值,将该平均值倍的载波半波长距离作为两个标签与阅读器之间距离的粗测距估计值;最后,将粗测距与细测距的估计值相叠加得到双标签最终的测距估计值。另外,为了降低硬件设施成本,提出了基于单阅读器和双标签的几何定位方法。仿真实验结果表明,在复杂多径传播环境中,与直接基于副载波信号相位信息测距相比,基于双标签的两步测距法平均测距误差约降低了35%,最终平均定位误差约为0.43 m,最大误差约为1 m,有效提高了相位法在定位技术中的精度,并降低了硬件成本。

X射线脉冲星导航在行星际轨道上的应用

X射线脉冲星导航技术被认为是新一代导航技术,非常适合于行星际探测.深入分析了利用搜索空间方法求解飞行器真实位置和估计位置相位差的脉冲整周期模糊数,解决了相位导航方法存在的周期模糊数问题.利用轨道动力学模型估计飞行器的位置,并以真实位置和估计位置上的脉冲相位之差作为反馈进行偏差校正.仿真表明,X射线脉冲星导航方法在行星际轨道上是可行和高效的.

基于双频EBPSK-MODEM的雷达通信机研究

为了解决双频连续波雷达在测距中的整周期模糊度问题,同时实现雷达通信一体化,该文提出一种基于双载频双路扩展的二元相移键控(EBPSK)调制解调器的综合电子系统,实现了基本的雷达与通信功能,其中一路只发送连续波,与另一路EBPSK调制信号进行比相接收,输出高精度测距信息;用冲激滤波器对另一路EBPSK调制信号进行解调。通过把EBPSK调制信号的相位跳变信息转变为幅度冲激,在连续波背景中再现目标的雷达脉冲回波,该滤波器的输出是大量程测距信息;将两组数据融合后,系统可输出高精度大量程的雷达测距值。同时利用EBPSK调制信号和冲击滤波辅助解调的特殊优势进行高频谱利用率的数字通信。