航天电子侦察定位原理电子书

内容简介

丛书编委会

本书作者简介

前言

第1章 概论

§1.1 引言

§1.2 典型目标类型

1.2.1 雷达辐射源信号

1.2.2 通信辐射源信号

1.2.3 塔康导航信号

1.2.4 敌我识别信号

1.2.5 电磁干扰源信号

§1.3 典型航天电子侦察系统结构

§1.4 航天电子侦察定位体制概述

1.4.1 单星侦察定位体制

1.4.2 双星时差/频差侦察定位体制

1.4.3 多星侦察定位体制

§1.5 国外典型航天电子侦察系统

1.5.1 “白云”系列海洋监视卫星

1.5.2 鹰眼360卫星

1.5.3 门特卫星

1.5.4 “莲花-S”卫星

1.5.5 科瑞斯卫星

参考文献

第2章 卫星轨道及定位基础知识

§2.1 卫星轨道及其分类

2.1.1 卫星的运动规律

2.1.2 卫星轨道的分类

§2.2 卫星轨道的参数及状态

2.2.1 卫星轨道根数

2.2.2 近地点幅角的定义

§2.3 坐标系的建立和相互转换

2.3.1 常用的空间坐标系

2.3.2 坐标旋转

2.3.3 坐标系的相互转换

§2.4 定位地球球面模型

2.4.1 正球面地球球面模型

2.4.2 椭球面地球球面模型

2.4.3 WGS-84坐标系内的经纬高大地坐标和直角坐标的转换

§2.5 电子侦察卫星的几何覆盖范围

2.5.1 覆盖范围的近似计算方法

2.5.2 覆盖范围计算举例

2.5.3 测向侦察的覆盖范围

2.5.4 大气折射与大气波导现象

§2.6 几何定位的基本原理

2.6.1 空间的定位面

2.6.2 空间的定位线

§2.7 定位误差的度量指标

2.7.1 误差的一般定义

2.7.2 定位误差的分布

2.7.3 定位误差的图形化表示

2.7.4 球概率误差及圆概率误差

参考文献

第3章 信号截获与参数测量技术

§3.1 电子侦察接收机的基本原理

3.1.1 电子侦察接收问题

3.1.2 接收信号的交错和混叠问题

3.1.3 典型的星载电子侦察接收机结构

§3.2 电子侦察接收机的灵敏度

3.2.1 侦察方程

3.2.2 能量检测接收机

3.2.3 信噪比与检测概率问题

3.2.4 电子侦察接收机的灵敏度具体分析

§3.3 数字接收机技术

3.3.1 雷达数字信道化处理

3.3.2 通信多信道接收处理

§3.4 航天电子侦察的截获概率问题

3.4.1 截获条件

3.4.2 源天线扫描的影响和覆盖范围

§3.5 信号参数测量

3.5.1 雷达脉冲信号参数测量

3.5.2 通信信号参数测量

参考文献

第4章 基于测向的单星侦察定位原理

§4.1 比幅测向技术

4.1.1 相邻波束一维比幅测向法的原理

4.1.2 空间波束二维比幅测向法的原理

§4.2 相位干涉仪测向法

4.2.1 单基线干涉仪测向的基本原理

4.2.2 相位差测量方法

4.2.3 相位差模糊问题

4.2.4 测向精度分析

4.2.5 多基线干涉仪及解模糊方法

4.2.6 二维相位干涉仪

§4.3 单星瞬时测向定位及其性能分析

4.3.1 单星测向法及其数学原理

4.3.2 测向定位解法

4.3.3 测向定位误差的CRLB

4.3.4 测向定位误差仿真分析

4.3.5 测向定位误差的几何分布

§4.4 高轨卫星测向定位问题与方法

4.4.1 高轨卫星测向定位问题

4.4.2 准静止轨道多次测向定位

§4.5 单星测向定位标校技术

4.5.1 干涉仪系统误差建模

4.5.2 非同时标校技术

4.5.3 同时标校技术

参考文献

第5章 多星时差定位体制

§5.1 多星时差定位的基本原理

5.1.1 多星时差定位的几何原理

5.1.2 多星共视问题

5.1.3 星间时钟同步问题

§5.2 时差测量方法

5.2.1 脉冲信号的时差测量方法

5.2.2 连续信号的时差测量方法

5.2.3 三星时差的独立性分析

§5.3 时差分选配对的原理

5.3.1 时差窗

5.3.2 时差模糊问题

5.3.3 基于直方图的时差分选技术

5.3.4 基于聚类的时差分选技术

§5.4 高程约束的多星时差定位方法

5.4.1 基于正球面的多星时差定位方法

5.4.2 基于椭球面的迭代定位方法

5.4.3 基于数字高程模型的定位算法

5.4.4 定位模糊问题

5.4.5 定位无解问题

§5.5 多星时差定位误差分析

5.5.1 多星时差定位误差CRLB的计算方法

5.5.2 随机测量误差带来的定位误差分析

5.5.3 卫星星座构型变化对定位误差分布的影响

5.5.4 高程假设引起的系统误差分析

5.5.5 高轨同步轨道三星误差分布

§5.6 时差定位标校技术

5.6.1 时差定位系统误差因素

5.6.2 地面四站定位标校技术

5.6.3 地面三站定位标校技术

参考文献

第6章 多星时差/频差定位

§6.1 时差/频差定位的基本原理

6.1.1 频差定位的基本原理

6.1.2 双星时差/频差定位原理分析

6.1.3 双星时差/频差定位的左右模糊问题

§6.2 时差与频差的测量方法

6.2.1 接收信号模型

6.2.2 基于互模糊函数的时差/频差联合估计方法

6.2.3 时差/频差测量性能理论分析

6.2.4 互模糊函数分段相干累加方法

§6.3 时差/频差测量的若干问题及其解决方法

6.3.1 同时同频多信号分辨问题

6.3.2 星间数据传输压缩问题

6.3.3 基于谱相关的雷达脉冲信号时差/频差测量方法

6.3.4 脉冲信号频差模糊问题

6.3.5 解时差/频差模糊的方法

6.3.6 宽带信号时差/频差变化问题

§6.4 双星时差/频差定位的解算方法

6.4.1 定位模型

6.4.2 代数解析解算方法

6.4.3 同轨近似解析方法

6.4.4 定位模糊点的消除方法

§6.5 双星时差/频差定位误差分析

6.5.1 定位误差分析方法

6.5.2 低轨双星时差/频差单次定位误差分布

6.5.3 低轨同轨双星定位误差分布与参数的关系

§6.6 高轨双星时差/频差校正定位方法

6.6.1 同步轨道双星时差/频差定位原理

6.6.2 基于参考站的定位求解方法

6.6.3 多参考站的校正定位方法

6.6.4 校正定位流程

§6.7 已知高程的多星时差/频差定位

6.7.1 问题描述与基本假设

6.7.2 定位算法

6.7.3 仿真与性能分析

§6.8 动目标的三星时差/频差定位测速方法

6.8.1 定位与测速数学模型

6.8.2 “两步”定位求解法

6.8.3 算法性能仿真分析

6.8.4 定位测速误差分布图

参考文献

第7章 基于运动学的单星侦察定位体制

§7.1 基于运动学原理的单星侦察定位模型

§7.2 单星单天线仅测频定位

7.2.1 仅测频定位方法

7.2.2 定位误差分析

7.2.3 定位仿真计算

§7.3 单星单天线仅测频率变化率定位

7.3.1 仅测频率变化率定位方法

7.3.2 定位误差分析

7.3.3 定位仿真计算

§7.4 单星单天线仅测信号到达时间定位

7.4.1 仅测信号到达时间定位模型与方法

7.4.2 定位误差分析

7.4.3 定位仿真计算

§7.5 单星仅测干涉仪相位差变化率定位

7.5.1 定位模型

7.5.2 定位算法

7.5.3 定位误差分析

7.5.4 定位仿真计算

参考文献

第8章 单星时变基线定位体制

§8.1 单星时变基线干涉仪定位原理及其几何解释

8.1.1 单星时变基线干涉仪定位原理

8.1.2 单星时变基线干涉仪定位原理的几何解释

§8.2 单星时变基线干涉仪的数学模型与定位模型

8.2.1 单星时变基线干涉仪数学模型

8.2.2 单星时变基线干涉仪定位模型

§8.3 单星时变基线干涉仪定位方法

8.3.1 基于GN迭代的辐射源定位方法

8.3.2 初始值选取方法

8.3.3 定位误差CRLB

8.3.4 计算机仿真与分析

§8.4 单星时变基线干涉仪多辐射源定位

8.4.1 单星时变基线干涉仪多辐射源定位原理

8.4.2 单星时变基线干涉仪多辐射源定位模型

8.4.3 单星时变基线干涉仪多辐射源定位方法

8.4.4 计算机仿真与分析

§8.5 时变基线干涉仪的定位校正技术

8.5.1 时变基线干涉仪系统误差建模

8.5.2 时变基线干涉仪系统误差对定位的影响

8.5.3 基于标校源的时变基线干涉仪系统误差校正模型及校正方法

参考文献

第9章 单/多星信号直接定位体制

§9.1 信号直接定位体制概述

9.1.1 信号直接定位的内涵

9.1.2 信号直接定位方法的分类

§9.2 基于单星阵列的信号直接定位方法

9.2.1 单星信号直接定位观测信号模型

9.2.2 单星信号直接定位的CRLB

9.2.3 基于阵列相位观测的单星信号直接定位方法

9.2.4 高分辨单星信号直接定位方法

9.2.5 高自由度单星信号直接定位方法

§9.3 多星信号直接定位方法

9.3.1 非相干积累方法

9.3.2 相干积累方法

§9.4 多星运动辐射源直接定位方法

9.4.1 运动辐射源直接定位目标函数及其求解方法

9.4.2 基于时差/频差的多星运动辐射源直接定位的CRLB

参考文献

第10章 多星关联合批与融合跟踪

§10.1 关联合批与融合跟踪问题概述

10.1.1 关联问题

10.1.2 融合问题

10.1.3 运动辐射源的航迹跟踪问题

§10.2 关联方法

10.2.1 最近邻法

10.2.2 联合概率数据关联滤波方法

§10.3 固定辐射源的测向定位合批方法

10.3.1 单星多次定位平均滤波方法

10.3.2 单星多次定位加权滤波方法

10.3.3 高斯-牛顿迭代滤波方法

10.3.4 单星仅测向定位仿真

§10.4 时差/频差多次融合定位

10.4.1 融合定位数学模型

10.4.2 融合定位CRLB

10.4.3 基于高斯-牛顿迭代的三星时差/频差融合定位算法

10.4.4 实验分析

§10.5 运动辐射源的跟踪滤波方法

10.5.1 巡航目标跟踪模型

10.5.2 其他机动目标跟踪模型

10.5.3 观测模型

10.5.4 交互多模型算法

10.5.5 机动目标跟踪仿真

参考文献

第11章 多星组网与协同定位

§11.1 卫星编队与卫星星座

11.1.1 概念与典型应用

11.1.2 卫星编队的典型构型及其特点

11.1.3 Walker星座

11.1.4 车轮式编队

11.1.5 多星组网侦察性能仿真举例

§11.2 多星组网融合定位的原理与方法

11.2.1 基本原理

11.2.2 融合定位误差仿真分析

11.2.3 巨星座电子侦察定位性能设想

§11.3 多星组网定位的构型优化

11.3.1 定位构型性能分析

11.3.2 定位构型优化原理

11.3.3 卫星数量对定位精度的影响

§11.4 高低轨协同定位

11.4.1 高低轨协同定位的原理

11.4.2 典型场景误差分析

参考文献

第12章 未来发展展望

附录A 矩阵B和C的计算

附录B 结论B1、结论B2、结论B3和结论B4的证明