面向对流层散射传输的星地联合检测定位技术

针对地面超远距离目标进行到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)被动定位时,将天基监测卫星与地面监测站点相联合,可有效规避天基多星联合体制成本高、调度灵活性受限等问题,但受地面目标与地面监测站之间对流层散射传播非直线路径关系影响,星地联合定位精度常难以满足实际应用需求.针对此问题,本文提出一种面对对流层散射传播超视距的超远距离目标星地联合定位技术,通过地面目标与地面监测站之间对流层散射传播路径等效地球半径数学模型构建,以描述二者之间非直线路径光程长度关系,进而联合目标与天基监测卫星之间直线传播路径数学模型,构建新的星地联合TDOA被动定位方程组,最后,通过牛顿迭代法对该非线性方程组进行解析获得定位结果 .本文给出了星地联合的对流层散射目标定位克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)推导,并且验证了本文针对远距离目标提出的定位方法的估计性能.计算机仿真验证表明,所提技术可有效消除对流层散射传播非直线关系对定位精度恶化影响,实现了星地联合超远距离目标TDOA被动定位精度有效提升.