邢怀玺,张宇晖,陈游,*,周一鹏,何文波

1. 空军工程大学 航空工程学院,西安 710038 2. 空军装备部 驻成都第三军事代表室,成都 610000

单站无源定位技术由于避免了多站定位的时间同步和数据融合等问题,具有良好的机动性和灵活性,对于提高飞机的突防能力、生存能力和隐蔽攻击能力都有重要的现实意义,一直是无源定位领域的研究热点[1-5]。最早的单站无源定位利用辐射源来波方向(DOA)实现交叉定位[6-8],但这一方法受限于来波方向的测量精度,利用长基线干涉仪(LBI)可以精确获得非合作辐射源信号到达阵元间的相位差及相位差变化率。许耀伟和孙仲康[9]提出了利用干涉仪测量相位差变化率实现对目标的测距,研究表明,采用相位差变化率定位较只测向定位大幅提高了定位精度和速度。相位差变化率是相位差对时间的导数,因此不需要对相位差的解模糊运算,同时可以消除天线间通道幅度相位不一致带来的相位差系统偏差。王强等[10]提出了仅利用相位差变化率单站无源定位方法,只需要两阵元构成的长基线干涉仪测量来波的相位差变化率,便可实现对三维空间中固定辐射源的无源定位,定位系统设备相对简单且成本低。

基于相位差变化率的单站无源定位实质上是一个非线性最优估计问题,一般很难直接获得目标位置的解析解。目前定位算法主要分为迭代法和搜索法两类,其中迭代法应用最多的是非线性最小二乘法和扩展卡尔曼滤波(EKF)以及性能更好的容积卡尔曼滤波(CKF)、不敏卡尔曼滤波(UKF)算法等。……