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低轨四星时差定位技术研究

张义超;乔夏君;陆浩然;张镇琦

【摘要】Thispapermainlydiscussesthefactorswhichdecidesthe

localizationaccuracyofTDOAwithLEOfoursatellites.Firstly,wederivethe

TDOAlocalizationmodelandGDOPofLEOfoursatellitebasedonthe

principleofTDOA.Secondly,somesimulationresultsaboutfactors

includinglocationsoffoursatellites,theaccuracyofTDOA

measurements,geometryoffoursatellites,thelengthofbaseline,the

projectionareaoffoursatellites,aredemonstrated.Bycomparison,itisseen

thatonecanimprovetheaccuracyoflocalizationbydecreasingTDOA

measuringerrorsandbasestationerrors,increasingthelengthofbaseline

andareaofprojectionareawhenusingtheYgeometryoffour

satellites.ForLEOsatelliteapplication,geometry,theprecisionofabsolute

locationsoffoursatellites,thelengthofbaselineaffecttheaccuracyof

localizationimportantly,whileTDOAmeasurementerror,theprecisionof

relativelocationsoffoursatelliteseffectsthelocalizationaccuracyofour

systemminor.Therefore,weshouldchoosethesefactorsbasedonthe

trade-offoftheiraccuraciesandobtainingcosts.%文章重点分析影响低轨四

星时差定位系统精度的主要因素;首先,从四星时差定位的基本原理出发,对四星时差

定位的模型和几何精度因子进行了详细的推导,并通过仿真分析了四星构型、时差

测量精度、卫星位置误差、基线长度、星座投影面积等对四星时差定位系统精度的

影响;通过比较可知,在相同参数条件下,采用Y形构形,减小时差测量误差、提高卫

星定位精度、增加基线长度,增大星座投影面积均等均能够提高该系统的定位精度;

在低轨四星定位系统应用场景中,四星构型、卫星绝对位置测量精度、基线长度以

及星座投影面积对四星时差定位系统精度影响较大,时差测量精度和卫星相对位置

测量精度对四星时差定位系统精度影响较小;而在实际任务中应权衡各因素的效费

比,来保证定位精度.

【期刊名称】《计算机测量与控制》

【年(卷),期】2017(025)005

【总页数】4页(P165-168)

【关键词】低轨;四星;时差定位;几何精度因子

【作者】张义超;乔夏君;陆浩然;张镇琦

【作者单位】北京宇航系统工程研究所,北京100076;北京宇航系统工程研究所,北

京100076;北京宇航系统工程研究所,北京100076;北京宇航系统工程研究所,北京

100076

【正文语种】中文

【中图分类】VP474

在电子侦查领域中，精确的定位技术具有非常重要的意义[1]：在军事领域中，定

位技术应用于精确打击武器，为最终摧毁敌方提供有力的信息保障。有源定位技术

具有全天候、高精度等一些优点，但也容易暴露己方位置，从而遭受到敌方的软干

扰或硬性武器的攻击。无源定位技术自身不发射信号，而是利用目标自身辐射信号

或外辐射信号对目标进行定位，能够适应军事活动中对于隐蔽性的要求。

星载无源定位系统以卫星为平台，不受领土、领空、领海和天气条件的限制，可以

对相对较大范围内的目标进行定位。一般来说，星载无源定位技术有单