衛星干擾源雙星定位技術及工程套用(精)
基本介紹
- 中文名：衛星干擾源雙星定位技術及工程套用
- 外文名：Satellite Interference Location Technology and Engineering Application
- 出版社：國防工業 (2013年7月1日)
- ISBN：7118086894
- 開本：16
- 作者：葉尚福//孫正波//夏暢雄
- 出版日期：2013年7月1日
- 頁數：216頁
- 語種：簡體中文
基本內容,編輯推薦,目錄,
基本內容
衛星干擾源雙星定位技術及工程套用(精)
本書主要介紹了衛星干擾源定位技術的相關原理與技術,包括干擾源定位的意義、定位技術的現狀和發展趨勢;雙星定位系統的基本原理和定位條件;定位系統中參數估計、提取技術;定位方程求解、定位誤差分析以及定位誤差校正技術;產生精確星曆的無線電衛星定軌原理及方法;定位技術的拓展套用;典型衛星干擾源定位系統的設計及工程實現。
本書適合從事定位技術方向的研究生、工程師、學者閱讀參考。
編輯推薦
《衛星干擾源雙星定位技術及工程套用》由國防工業出版社出版。
目錄
第1 章 概述……………………………………………………………………… 1
1.1 通信衛星干擾分析…………………………………………………… 1
1.1.1 通信衛星干擾事件……………………………………………… 1
1.1.2 衛星干擾分析…………………………………………………… 2
1.2 國內外干擾源定位技術……………………………………………… 3
1.2.1 衛星干擾源定位體制…………………………………………… 3
1.2.2 同步雙星干擾源定位技術的發展……………………………… 4
1.3 衛星干擾源定位技術發展趨勢……………………………………… 8
1.3.1 我國衛星干擾監測定位現狀…………………………………… 8
1.3.2 衛星干擾監測定位的技術發展趨勢…………………………… 9
參考文獻…………………………………………………………………… 10
第2 章 衛星干擾源雙星定位原理…………………………………………… 11
2.1 雙星定位基本原理…………………………………………………… 11
2.1.1 定位參數的形成……………………………………………… 11
2.1.2 定位參數的估計……………………………………………… 14
2.1.3 定位方程的建立……………………………………………… 15
2.2 雙星定位的條件分析………………………………………………… 16
2.2.1 發射天線的旁瓣特性分析…………………………………… 16
2.2.2 衛星轉發與地面接收………………………………………… 18
2.2.3 定位參數估計的可行性分析………………………………… 19
參考文獻…………………………………………………………………… 21
第3 章 定位參數估計原理…………………………………………………… 22
3.1 參數估計模型………………………………………………………… 22
3.1.1 參數模型……………………………………………………… 22
3.1.2 估計方法概述………………………………………………… 24
3.2 參數估計精度………………………………………………………… 26
3.2.1 互模糊函式參數估計精度…………………………………… 26
3.2.2 互模糊函式實現方法………………………………………… 29
3.3 參數估計的誤差來源………………………………………………… 30
3.3.1 DTO 估計的誤差來源………………………………………… 30
3.3.2 DFO 估計的誤差來源………………………………………… 34
3.3.3 DTO/ DFO 的時變性…………………………………………… 35
3.3.4 混頻對DFO 的影響及復相關處理…………………………… 37
3.4 參數估計快速計算方法……………………………………………… 38
3.4.1 參考信號引導的雙模式搜尋方法……………………………… 38
3.4.2 數據分段參數提取方法……………………………………… 46
3.4.3 高效插值算法………………………………………………… 54
3.4.4 算例…………………………………………………………… 57
參考文獻…………………………………………………………………… 58
第4 章 定位方程求解………………………………………………………… 61
4.1 定位方程求解方法……………………………………………………… 61
4.1.1 疊代法……………………………………………………………… 61
4.1.2 代數完備解………………………………………………………… 66
4.1.3 二分搜尋法………………………………………………………… 71
4.1.4 算例………………………………………………………………… 74
4.2 雙星定位誤差分析……………………………………………………… 75
4.2.1 定位誤差的時域分布特性………………………………………… 76
4.2.2 定位誤差空域分布特性…………………………………………… 79
4.2.3 變參量影響分析…………………………………………………… 86
4.3 定位誤差校正技術……………………………………………………… 89
4.3.1 利用參考站的定位方程…………………………………………… 89
4.3.2 參考信號的相位校正作用………………………………………… 91
4.3.3 多參考站衛星星曆補償技術……………………………………… 94
4.3.4 算例………………………………………………………………… 97
參考文獻……………………………………………………………………… 100
第5 章 無線電衛星定軌原理………………………………………………… 101
5.1 衛星定軌模型……………………………………………………… 101
5.1.1 時間系統……………………………………………………… 102
5.1.2 IERS 公報和JPL 星曆………………………………………… 103
5.1.3 統計定軌輪廓………………………………………………… 104
5.2 衛星動力學模型…………………………………………………… 106
5.2.1 地球引力場攝動……………………………………………… 106
5.2.2 太陽輻射壓力攝動…………………………………………… 107
5.2.3 日月引力攝動加速度………………………………………… 108
5.3 多站主動定軌技術………………………………………………… 109
5.3.1 主動定軌模型………………………………………………… 109
5.3.2 仿真驗證……………………………………………………… 110
5.4 多站同收無源測軌方法…………………………………………… 115
5.4.1 多站同收無源測軌原理……………………………………… 115
5.4.2 仿真驗證……………………………………………………… 117
5.5 衛星干擾源雙星定位系統自主測軌方法………………………… 120
5.5.1 定位系統自主測軌原理……………………………………… 120
5.5.2 擴頻參考信號參數估計技術………………………………… 122
5.5.3 仿真驗證……………………………………………………… 129
5.5.4 試驗驗證……………………………………………………… 132
參考文獻…………………………………………………………………… 135
第6 章 雙星定位技術拓展套用……………………………………………… 136
6.1 雙星定位約束條件適應性拓展…………………………………… 136
6.1.1 同頻對消處理技術…………………………………………… 136
6.1.2 相關處理增益增強技術……………………………………… 140
6.2 雙星定位信號類型適應性拓展…………………………………… 146
6.2.1 CDMA 信號定位參數估計技術……………………………… 146
6.2.2 TDMA 信號定位參數估計技術……………………………… 153
6.3 雙星定位目標類型適應性拓展…………………………………… 159
6.3.1 運動屬性判證技術…………………………………………… 159
6.3.2 海面衛星輻射源定位技術…………………………………… 167
6.4 雙星定位信號截獲平台拓展……………………………………… 181
6.4.1 低軌雙星定位技術…………………………………………… 181
6.4.2 高低軌道組合雙星定位……………………………………… 184
參考文獻…………………………………………………………………… 188
第7 章 典型衛星干擾源雙星定位系統設計與實現………………………… 190
7.1 定位系統的組成與實現…………………………………………… 190
7.2 定位系統的工作流程……………………………………………… 197
7.3 定位體制構想……………………………………………………… 202
參考文獻…………………………………………………………………… 204
附錄A 坐標系說明及相互轉換……………………………………………… 205
A.1 坐標變換旋轉矩陣………………………………………………… 206
A.2 坐標變換關係……………………………………………………… 206
附錄B 軌道積分……………………………………………………………… 209
B.1 運動方程和變分方程……………………………………………… 209
B.2 數值積分方法……………………………………………………… 210
B.3 Adams-Cowell 預報-校正算法(PECE)…………………………… 211
B.4 軌道積分器精度分析……………………………………………… 213
參考文獻…………………………………………………………………… 216
1.1 通信衛星干擾分析…………………………………………………… 1
1.1.1 通信衛星干擾事件……………………………………………… 1
1.1.2 衛星干擾分析…………………………………………………… 2
1.2 國內外干擾源定位技術……………………………………………… 3
1.2.1 衛星干擾源定位體制…………………………………………… 3
1.2.2 同步雙星干擾源定位技術的發展……………………………… 4
1.3 衛星干擾源定位技術發展趨勢……………………………………… 8
1.3.1 我國衛星干擾監測定位現狀…………………………………… 8
1.3.2 衛星干擾監測定位的技術發展趨勢…………………………… 9
參考文獻…………………………………………………………………… 10
第2 章 衛星干擾源雙星定位原理…………………………………………… 11
2.1 雙星定位基本原理…………………………………………………… 11
2.1.1 定位參數的形成……………………………………………… 11
2.1.2 定位參數的估計……………………………………………… 14
2.1.3 定位方程的建立……………………………………………… 15
2.2 雙星定位的條件分析………………………………………………… 16
2.2.1 發射天線的旁瓣特性分析…………………………………… 16
2.2.2 衛星轉發與地面接收………………………………………… 18
2.2.3 定位參數估計的可行性分析………………………………… 19
參考文獻…………………………………………………………………… 21
第3 章 定位參數估計原理…………………………………………………… 22
3.1 參數估計模型………………………………………………………… 22
3.1.1 參數模型……………………………………………………… 22
3.1.2 估計方法概述………………………………………………… 24
3.2 參數估計精度………………………………………………………… 26
3.2.1 互模糊函式參數估計精度…………………………………… 26
3.2.2 互模糊函式實現方法………………………………………… 29
3.3 參數估計的誤差來源………………………………………………… 30
3.3.1 DTO 估計的誤差來源………………………………………… 30
3.3.2 DFO 估計的誤差來源………………………………………… 34
3.3.3 DTO/ DFO 的時變性…………………………………………… 35
3.3.4 混頻對DFO 的影響及復相關處理…………………………… 37
3.4 參數估計快速計算方法……………………………………………… 38
3.4.1 參考信號引導的雙模式搜尋方法……………………………… 38
3.4.2 數據分段參數提取方法……………………………………… 46
3.4.3 高效插值算法………………………………………………… 54
3.4.4 算例…………………………………………………………… 57
參考文獻…………………………………………………………………… 58
第4 章 定位方程求解………………………………………………………… 61
4.1 定位方程求解方法……………………………………………………… 61
4.1.1 疊代法……………………………………………………………… 61
4.1.2 代數完備解………………………………………………………… 66
4.1.3 二分搜尋法………………………………………………………… 71
4.1.4 算例………………………………………………………………… 74
4.2 雙星定位誤差分析……………………………………………………… 75
4.2.1 定位誤差的時域分布特性………………………………………… 76
4.2.2 定位誤差空域分布特性…………………………………………… 79
4.2.3 變參量影響分析…………………………………………………… 86
4.3 定位誤差校正技術……………………………………………………… 89
4.3.1 利用參考站的定位方程…………………………………………… 89
4.3.2 參考信號的相位校正作用………………………………………… 91
4.3.3 多參考站衛星星曆補償技術……………………………………… 94
4.3.4 算例………………………………………………………………… 97
參考文獻……………………………………………………………………… 100
第5 章 無線電衛星定軌原理………………………………………………… 101
5.1 衛星定軌模型……………………………………………………… 101
5.1.1 時間系統……………………………………………………… 102
5.1.2 IERS 公報和JPL 星曆………………………………………… 103
5.1.3 統計定軌輪廓………………………………………………… 104
5.2 衛星動力學模型…………………………………………………… 106
5.2.1 地球引力場攝動……………………………………………… 106
5.2.2 太陽輻射壓力攝動…………………………………………… 107
5.2.3 日月引力攝動加速度………………………………………… 108
5.3 多站主動定軌技術………………………………………………… 109
5.3.1 主動定軌模型………………………………………………… 109
5.3.2 仿真驗證……………………………………………………… 110
5.4 多站同收無源測軌方法…………………………………………… 115
5.4.1 多站同收無源測軌原理……………………………………… 115
5.4.2 仿真驗證……………………………………………………… 117
5.5 衛星干擾源雙星定位系統自主測軌方法………………………… 120
5.5.1 定位系統自主測軌原理……………………………………… 120
5.5.2 擴頻參考信號參數估計技術………………………………… 122
5.5.3 仿真驗證……………………………………………………… 129
5.5.4 試驗驗證……………………………………………………… 132
參考文獻…………………………………………………………………… 135
第6 章 雙星定位技術拓展套用……………………………………………… 136
6.1 雙星定位約束條件適應性拓展…………………………………… 136
6.1.1 同頻對消處理技術…………………………………………… 136
6.1.2 相關處理增益增強技術……………………………………… 140
6.2 雙星定位信號類型適應性拓展…………………………………… 146
6.2.1 CDMA 信號定位參數估計技術……………………………… 146
6.2.2 TDMA 信號定位參數估計技術……………………………… 153
6.3 雙星定位目標類型適應性拓展…………………………………… 159
6.3.1 運動屬性判證技術…………………………………………… 159
6.3.2 海面衛星輻射源定位技術…………………………………… 167
6.4 雙星定位信號截獲平台拓展……………………………………… 181
6.4.1 低軌雙星定位技術…………………………………………… 181
6.4.2 高低軌道組合雙星定位……………………………………… 184
參考文獻…………………………………………………………………… 188
第7 章 典型衛星干擾源雙星定位系統設計與實現………………………… 190
7.1 定位系統的組成與實現…………………………………………… 190
7.2 定位系統的工作流程……………………………………………… 197
7.3 定位體制構想……………………………………………………… 202
參考文獻…………………………………………………………………… 204
附錄A 坐標系說明及相互轉換……………………………………………… 205
A.1 坐標變換旋轉矩陣………………………………………………… 206
A.2 坐標變換關係……………………………………………………… 206
附錄B 軌道積分……………………………………………………………… 209
B.1 運動方程和變分方程……………………………………………… 209
B.2 數值積分方法……………………………………………………… 210
B.3 Adams-Cowell 預報-校正算法(PECE)…………………………… 211
B.4 軌道積分器精度分析……………………………………………… 213
參考文獻…………………………………………………………………… 216
