双机TDOA%2fDD定位技术的研究.pdfVIP

陆安南：双机TDOMDD定位技术研究 双机TDOA／DD定位技术研究 陆安南 (中国电子科技集团公司第三十六研究所) 摘 要 利用辐射源信号到达两策飞机的时间差(_11)oA)和时间差的变化率(DD)可以 对试辐射源定位。已有的文献识仅描述了定位原理乖TDOA、DD的估计算法，娥乏对定 位{毛盖的分析。本文用解析式表述了基于TDOA和DD定位的方法，导出了定位误差解 析表达武，井举例进行了计算和对比。 DD 关键词无源定位TDOA 1．概述 对辐射源定位有多种方法，比较常用的方法有测向(DF)定位(三角定位)、时差(rII)oA)定 位(双曲线定位)、多h勒频移(FOOA)定位等，这些方法各有优、缺点。例如测向定位法不仅需 要专用的测向设备，而且其定位误差不仅与测向误差有关，还与定位基线长度有很大的关系， 当使用单机进行测向定位时，要求信号持续时间较长。再如时差定位法至少需要三个接收站， 设备量大。为了克服上述定位方法的缺点，研究人员提出了一些新的定位方法，并加强了对传 统定位信息组合应用的研究。出现了各种新的定位方法，如测向(DF)与测距(基于相位变化 率PRC)定位法和TDOA与DD(Differenfial 源与两个接收站存在相对运动的场合。使用这种方法的定位系统与时差定位系统相比设备量 少，与测向定位系统相比定位精度高。虽然这种方法用于双机定位时需要飞机的运动，但与单 机测向定位不同的是其定位速度快，属于即时定位法。预期TDOA和DD组合定位的方法也可 以用于多星定位系统中。 2．双机TDOA和DD定位模型 考虑两架飞机对一个辐射源定位，图1是示意图。设两架飞机的距离为2d，在Al和A2的 速度矢量分别为V。和v2，辐射源在s，建立如图2所示的坐标系。 2。定义∞似为 r垒r2一rl 2{(r2一r1) 其中c是电波传播速度。取c：3×toem／s。那么有 r={【以ili‘7一以i可哺’】 一605— 中国电子学会电子对抗分会第十三届学术年会论文集 ——_—————_—————————————————————————————————————————————————————————————一一 t I ／衫 -照＼ 0 d＼一 vl T2 圈1定位示意田 圈2定位坐标系 现在考察DD，假定经过时间△r，两架飞机分别到达了A3和A4,辐射源S到飞机A3和A4 的距离分别为r3和r4，如图3所示。 『 ／貂，I At一／镉／。 ．d＼幽／， 。 N’ 由． 山、， 田3屈位坐标系 记地=lKf，那么 r3=√，}+(△而1)2—2n△乃1·cos(口L—p1) r4=~／矗+(△n2)2—2r2ATv2·∞s(口2一乜) 定义 ；垒={(r。一r3) 那么 △r