[發(fā)明專利]利用高頻FYAS對隱形飛行器定位的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710072484.0
• 申請日: 2007-07-06
• 公開（公告）號: CN101105528A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 欒風虎;司錫才
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01S13/06
• 分類號: G01S13/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發(fā)明涉及一種對飛行器進行無源定位的方法。屬于無源雷達的一種。

背景技術：

無源定位技術是現(xiàn)代軍事科技發(fā)展的一個重要方向。

對目標的無源定位，因其目的不同，對定位精度的要求也不盡相同，所采取的方法也不同，對電子偵察、引導干擾機來說，定位精度要求較低，一般為5km左右，對電子戰(zhàn)斗命令((ECB)分析、武器傳感器來說，定位精度要求較高，在1km左右，而直接用于引導炸彈或炮彈時，定位精度要求最高，在0.1km左右。對目標的無源定位技術的研究具有及其重要的軍事價值和民用價值，美軍的精確定位系統(tǒng)已裝備于部隊，且性能逐漸得到改善和提高，在歐洲各國的機場也配備了以多普勒測量技術為基礎的定位技術，而我國的裝備剛開始起步，還有許多問題有待解決。

實際上，對目標的定位就是通過對目標信號截獲和分析，得到信號的方向、到達時間、幅度、頻率、相位等信息，利用這些信息和目標位置以及運動狀態(tài)之間的關系對目標進行有效的定位。利用的外輻射源主要有調頻廣播、電視伴音信號、衛(wèi)星信號、和移動臺信號等。而從目前公開發(fā)表的資料來看，由于調頻廣播發(fā)射的信號波形具有很強的隨機性，不存在距離模糊，因此利用調頻廣播信號進行無源定位的資料最多。但是，普通調頻廣播信號的帶寬只有20kHz-40kHz之間，電視伴音信號的帶寬也只有0.5MHz，信號帶寬較窄，而距離分辨率取決于信號的平均帶寬，因此，該信號的距離分辨率較差，且調制信號存在間歇性停頓，使得已調信號在停頓期的帶寬銳減，非立體聲廣播信號在停頓期內只有載波沒有調制信號，帶寬趨于零；立體聲廣播信號在停頓期內調制信號為導頻信號(頻率為19kHz)，廣播信號為正弦調制信號，此時的短時傅立葉變換表明信號的頻譜是梳狀譜，信號的平均帶寬比非停頓期窄，此外，信號的能量較為平均，使系統(tǒng)的有效作用距離受到一定的限制。對于利用全電視信號對目標的定位，從目前公開發(fā)表的文獻來看，并不多見；這是因為，由于全電視信號中行、場同步脈沖的存在，導致了定位的模糊。

發(fā)明內容：

本發(fā)明的目的在于提供一種采用電視臺發(fā)送的高頻FYAS(全電視信號)作為外輻射源的利用高頻FYAS對飛行器定位的方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

利用電視臺發(fā)送的高頻全電視信號(FYAS)作為外輻射源，采用幅度切割的方法分離出場同步信號和一部分圖像信號，利用其中的場同步信號對目標進行初次定位，利用分離出的圖像信號開時間窗的方法解距離模糊，從而分辨出編隊飛行的目標；采用時間/幅度變換的方法增加系統(tǒng)的作用距離。

本發(fā)明的具體步驟包括：

1、采用零陷法和帶通濾波法，盡量減小噪聲干擾，.取出目標反射的一個電視頻道的高頻全電視信號(FYAS)；

2、采用幅度切割方法，取出場同步信號和一部分圖像信號；

3、由于場同步信號(脈寬為160μS)中混有行同步信號(4.7μS)和外界的大幅度的窄脈沖干擾，可設置一個門限，若采樣點連續(xù)超過這一門限，采樣時間取遠大于4.7μS，而又小于160μS，則可判斷此為場同步信號，由系統(tǒng)產(chǎn)生一個脈沖作為場同步脈沖的替代，即對場同步信號進行時間/幅度變換，然后用此脈沖與直達信號進行相關計算，得到目標反射信號與直達信號的時延，即目標的距離信息；

4、利用目標反射信號的方位角和俯仰角與上步得到的時延即可得到第一個目標的位置；

5、對于距離第一個目標之后的同一方向的48km以內的第2～n個目標，可利用分離出的圖像信號與直達信號再進行相關，得到第2～n個目標的時延，再進一步利用方位角和俯仰角，得到這些目標的位置。可分3步進行：

(1)對圖像信號開窗。窗的長度應小于行正程時間，即小于52μS，以免采到行消隱信號和行同步信號，，此外，還應避免采到場消隱信號和場同步信號；

(2)將得到的圖像信號與直達信號作相關運算，得到時延；

(3)利用此時延和目標的方位角/俯仰角得到目標的位置。

為了克服利用調頻廣播信號進行無源定位的缺點，本發(fā)明采用了電視臺發(fā)送的高頻FYAS(全電視信號)作為外輻射源，利用其中的場同步信號作為對目標定位的依據(jù)，并利用場脈沖的時間寬度進一步加大系統(tǒng)的探測距離，對于定位模糊的問題，采用對圖像信號開時間窗的方法，解決了此問題。定位原理如圖1所示，τ表示直達信號和目標回波之間的時間差(TDOA)；α代表回波的到達角度(Direction?of?Arrive，簡寫為DOA)；而(x，y)代表目標在平面直角坐標系的坐標。由圖1我們可以得到下述關系：