高低轨双星时频差无源定位精度

高低轨卫星联合定位是提高地面辐射源无源定位精度的有效方法。从时差基线、速度差增加方面分析了高低轨双星定位精度相对同轨卫星定位精度高的原因,推导出高低轨双星时频差定位误差分布表达式,分析了高低轨联合定位适用的时频差测量方法及其测量精度。仿真分析结果表明:在低轨卫星星下点附近较大范围内,定位精度达到百米量级。验证了双星相对位置变化、时频差测量误差、高低轨卫星自身位置速度测量误差等因素对高低轨双星定位精度的影响。

高低轨卫星联合定位研究

从卫星地面终端定位的发展来看,整合现有卫星资源,将低轨星和高轨星联合起来形成一种新型星座组合是将来的一种发展趋势。依据现有定位体制的原理和特征,提出了高低联合双星时差频差定位、高低联合三星时差定位两种新颖的高低轨联合定位方法,提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了高低联合定位在定位误差、误差分布等方面的优势,分析了一高两低和两高一低组合的性能差异,为卫星地面终端定位技术的发展提供理论支撑。

异轨三星时差定位精度分析

在相同时差测量精度情况下,异轨三星时差定位相对同轨三星时差定位具有较高的定位精度。从原理角度分析了异轨三星时差定位精度相对同轨三星时差定位精度较高的原因,给出了异轨三星时差定位误差表达式,并且通过设置对比试验分析,验证了异轨三星系统不同主星设置、异轨三星地面投影构型、异轨卫星时差测量精度、低轨卫星时差测量精度等因素对异轨三星时差定位精度的影响。结果表明,异轨三星时差在低轨卫星星下点连线两侧较大范围内定位精度较高,达到百米量级。

三星编队TDOA定位精度分析

利用低轨微纳卫星编队测定地面无线电发射源位置是全球范围内监视非合作无线电信号源的高效手段。采用星基TDOA测量实现无源定位是其中关键技术。本文分析了影响星基TDOA定位误差的主要因素。针对三星编队监测卫星,给出了基于高程约束的单历元定位方法及多历元距离差定位方法,利用仿真数据对上述定位方法精度进行了试验分析。结果表明,采用等边三角形编队卫星,对海面非合作信号源,TDOA单历元定位精度约为510 m,多历元定位精度可提高到110 m,高低配置三角形编队卫星在星下点轨迹附近定位误差较大。

异轨分时单星时差定位技术精度分析

为了提高单星定位技术的定位精度,文中提出了异轨分时单星时差定位方法。首先,分别分析了同轨和异轨分时单星时差定位原理,并推导了异轨分时单星时差定位误差表达式。其次,通过STK仿真软件建立伽利略卫星导航系统,得出高仰角条件下的可视卫星和单星定位场景。最后,通过仿真实验分别得出了同轨和异轨分时单星时差定位性能,并设置对比试验得出结论:异轨分时单星时差定位技术的定位精度相对同轨单星时差定位技术显著提高。