易卿武

(1.卫星导航系统与装备技术国家重点实验室，石家庄 050081;2.西安电子科技大学 电子工程学院，西安 710071)

0 引言

卫星导航系统受其信号电平低和高纬地域覆盖不足等因素影响，存在精确性、可靠性、可用性和抗干扰性等方面的不足。为保障复杂环境下持续可靠的导航定位能力，完善军用PNT体系，除提高卫星导航系统及接收机的抗干扰和自主化能力外，国外开展了无线电备份导航定位技术的研究，包括伪卫星定位技术[1-3]、e-Loran技术[4-5]等。小型低轨卫星具有快速部署、抗摧毁等优势，作为一种备份导航技术，单星定位可通过更少的卫星实现目标区域的短期快速定位，解决需要定位信息但对精度要求不高的场景，利于卫星快速部署，且可采用通信卫星等非导航任务卫星实现。近年来基于低轨卫星的备份导航定位技术得到了一定研究，主要集中在采用少量卫星实现定位的算法和性能分析，包括基于伪距和测高的双星或三星定位[6]、基于星上测向的单星定位[7-9]、基于信号多普勒变化率的单星定位[10-12]、信号抗干扰能力[13]分析等。在文献[14]提出了一种基于伪距和多普勒定位的定位方法并对低轨卫星信号覆盖能力进行了分析，相似定位方式在搜寻客机中得到实践[15]。本文针对于低轨卫星的应用特点，对伪距多普勒联合定位原理、迭代算法及定位分布特征进行分析探讨，并基于软件仿真验证技术的可行性和定位性能。

1 单星多普勒定位算法

1.1 单星定位模型

在地心地固坐标系内，设接收机在t0时刻的空间坐标和速度为{Pre(t0),Vre(t0)}，此时到达接收机天线的卫星信号表示为s(t0)；……