[發明專利]利用導航衛星反射信號的單源多宿目標探測裝置

有效

• 申請號: 200910087614.7
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101630002A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 楊東凱;李明里;張波;張益強;王栟
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01S5/14
• 分類號: G01S5/14
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

1.一種利用導航衛星反射信號的單源多宿目標探測裝置，導航衛星用于發射導航信號，即直射信號；導航衛星反射信號是指導航衛星發射的導航信號作用到空中目標的外殼上后反射形成的信號，即反射信號；其特征在于：單源多宿目標探測裝置包括有一公知計算機、目標特性中心處理模塊、右旋天線、A左旋天線、B左旋天線、C左旋天線和SSMR接收機，其中目標特性中心處理模塊存儲在公知計算機的存儲器中；

右旋天線用于接收導航衛星發射的直射信號f_直射，該直射信號f_直射經右旋天線的增益放大后形成右旋圓極化信號f_RHCP輸出給SSMR接收機；

A左旋天線用于接收空中目標反射的第一反射信號f_反射1，該第一反射信號f_反射1經A左旋天線的增益放大后形成第一左旋圓極化信號f_LHCP1給SSMR接收機；

B左旋天線用于接收空中目標反射的第二反射信號f_反射2，該第二反射信號f_反射2經B左旋天線的增益放大后形成第二左旋圓極化信號f_LHCP2給SSMR接收機；

C左旋天線用于接收空中目標反射的第三反射信號f_反射3，該第三反射信號f_反射3經C左旋天線的增益放大后形成第三左旋圓極化信號f_LHCP3給SSMR接收機；

所述SSMR接收機(A)對接收的右旋圓極化信號f_RHCP進行自相關算法的處理獲得自相關峰的峰值時間T₀；(B)對接收的右旋圓極化信號f_RHCP與第一左旋圓極化信號f_LHCP1進行互相關算法的處理獲得互相關峰的峰值時間T₁；(C)互相關峰的峰值時間T₁減自相關峰的峰值時間T₀獲得第一反射信號延遲時間δτ₁給目標特性中心處理模塊；(D)對接收的右旋圓極化信號f_RHCP與第二左旋圓極化信號f_LHCP2進行互相關算法的處理獲得互相關峰的峰值時間T₂；(E)互相關峰的峰值時間T₂減自相關峰的峰值時間T₀獲得第二反射信號延遲時間δτ₂給目標特性中心處理模塊；(F)對接收的右旋圓極化信號f_RHCP與第三左旋圓極化信號f_LHCP3進行互相關算法的處理獲得互相關峰的峰值時間T₃；(G)互相關峰的峰值時間T₃減自相關峰的峰值時間T₀獲得第三反射信號延遲時間δτ₃給目標特性中心處理模塊；

單源多宿目標探測裝置中的目標特性中心處理模塊對接收到的第一反射信號延遲時間δτ₁、第二反射信號延遲時間δτ₂和第三反射信號延遲時間δτ₃之間建立的路徑差關系為g1(δτ1)=δτ1·C=(Rso+Rol1)-Rsrg2(δτ2)=δτ2·C=(Rso+Rol2)-Rsrg3(δτ3)=δτ3·C=(Rso+Rol3)-Rsr,]]>然后對路徑差關系g1(δτ1)=δτ1·C=(Rso+Rol1)-Rsrg2(δτ2)=δτ2·C=(Rso+Rol2)-Rsrg3(δτ3)=δτ3·C=(Rso+Rol3)-Rsr]]>進行差分處理后得到反射信號差分關系(δτ1-δτ2)·C=Rol1-Rol2(δτ1-δτ3)·C=Rol1-Rol3(δτ2-δτ3)·C=Rol2-Rol3;]]>將R_ol1、R_ol2和R_ol3代入反射信號差分關系(δτ1-δτ2)·C=Rol1-Rol2(δτ1-δτ3)·C=Rol1-Rol3(δτ2-δτ3)·C=Rol2-Rol3]]>中得到時延差的坐標關系(δτ1-δτ2)·C=(Xo-Xl1)2+(Yo-Yl1)2+(Zo-Zl1)2-(Xo-Xl2)2+(Yo-Yl2)2+(Zo-Zl2)2(δτ1-δτ3)·C=(Xo-Xl1)2+(Yo-Yl1)2+(Zo-Zl1)2-(Xo-Xl3)2+(Yo-Yl3)2+(Zo-Zl3)2(δτ1-δτ3)·C=(Xo-Xl2)2+(Yo-Yl2)2+(Zo-Zl2)2-(Xo-Xl3)2+(Yo-Yl3)2+(Zo-Zl3)2;]]>

上述關系式子中，C表示光速；

A左旋天線在地心直角坐標系下的坐標記為(X_l1，Y_l1，Z_l1)；

B左旋天線在地心直角坐標系下的坐標記為(X_l2，Y_l2，Z_l2)；

C左旋天線在地心直角坐標系下的坐標記為(X_l3，Y_l3，Z_l3)；

空中目標在地心直角坐標系下的坐標記為(X_o，Y_o，Z_o)；

R_sr表示導航衛星發射的導航信號到達右旋天線的路徑，且Rsr=(Xs-Xr)2+(Ys-Yr)2+(Zs-Zr)2,]]>X_s，Y_s，Z_s表示導航衛星在地心直角坐標系下的坐標，X_r，Y_r，Z_r表示右旋天線在地心直角坐標系下的坐標；

R_so表示直射信號到達空中目標的路徑，且Rso=(Xs-Xo)2+(Ys-Yo)2+(Zs-Zo)2;]]>

R_ol1表示空中目標反射信號到達A左旋天線的路徑，且Rol1=(Xo-Xl1)2+(Yo-Yl1)2+(Zo-Zl1)2;]]>

R_ol2表示空中目標反射信號到達B左旋天線的路徑，且Rol2=(Xo-Xl2)2+(Yo-Yl2)2+(Zo-Zl2)2;]]>

R_ol3表示空中目標反射信號到達C左旋天線的路徑，且Rol3=(Xo-Xl3)2+(Yo-Yl3)2+(Zo-Zl3)2.]]>