基于被动合成孔径的单星无源高精度定位方法 .pdfVIP

·工程应用·航天电子对抗2020年第6期

基于被动合成孔径的单星无源高精度定位方法

张莉婷，郇浩，陶然

（北京理工大学，北京100081）

摘要：针对传统单星无源定位方法受瞬时测频和测角精度的影响，定位精度多为千米

量级，无法实现对舰艇编队、车辆编队等密集编队目标的识别，分辨率低，提出了基于被动合

成孔径的单星无源定位方法，将辐射源目标相对于卫星的位置化为方位向和距离向参数。在

距离向上，利用距离、卫星等效速度和调频率的关系，通过离散傅里叶变换实现对调频率的准

确估计，实现了距离向高分辨；在方位向上，通过脉冲压缩在较长合成孔径时间内，卫星合成

了一个长达数千米的虚拟天线孔径，合成后的极窄波束实现了辐射源方位向高分辨。通过公

式推导证明其方位向上的分辨率与天线孔径的平方是一个数量级，距离上的分辨率是天线孔

径的一半，均可达到米级的分辨率。最终通过无人机实验和卫星数据证明了该方法的可

行性。

关键词：无源定位；被动合成孔径；高分辨

中图分类号:TN971+.5文献标识码:A

High‑precisionemitterlocalizationbasedonspacebornepassivesynthetic

aperture

ZhangLiting，HuanHao，TaoRan

(BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)

Abstract：Traditionalpassivelocalizationmethodsareoftenlimitedbyfrequencyandanglemeasurementer‐

rors.Thepositioningaccuracyofconventionalmethodsismostlyontheorderofkilometers，whichcannotidenti‐

fydenseformationtargetssuchasshipformationsandvehicleformations.Asingle-satellitelocalizationmethod

baseonpassivesyntheticapertureisproposed，whichconvertsthepositionoftheemittertargetintoazimuthand

rangeparameters.Inrangedirection，therelationshipbetweenrangedistance，satellitevelocityandDopplerrateis

usedtoestimaterangedistance.TheaccurateestimationofDopplerrateisachievedbydiscreteFouriertransform

（DFT）；inazimuthdirection，throughpulsecompressiontheDopplercomponentcanaccumulatetosynthesizean

equivalentlargevirtualsatelliteantennaazimuthaperture，andthesynthesizedextremelynarrowbeamcanachieve

highresolutionof