[發(fā)明專利]基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)與方法

無效

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• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101937072A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 王勇;許錄平;張華;蘇哲
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S1/70
• 分類號: G01S1/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于包括：量子光源生成器、反射鏡、角錐反射器、延遲控制器、分束器、光子探測器、符合測量單元、光子脈沖周期累積單元、TOA測量單元、數(shù)據(jù)處理單元、導航定位測試實驗單元等。其中量子光源生成器、反射鏡、角錐反射器、延遲控制器、分束器、光子探測器、符合測量單元組成了基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的前端部分，光子脈沖周期累積單元、TOA測量單元、數(shù)據(jù)處理單元、導航定位測試實驗單元等形成了該系統(tǒng)的后端部分。

在本系統(tǒng)中，光子源生成器產(chǎn)生具有糾纏壓縮特性的光子，通過分束器進行分束處理，到達反射鏡，然后傳播到基線端點，再經(jīng)過定位對象的角錐反射器分別返回到反射鏡，此后經(jīng)過光子探測器探測到達光子，探測的到達光子送入符合測量單元進行符合相關，進而進行光子脈沖周期累積、到達時間TOA測量、后續(xù)數(shù)據(jù)處理等，最后經(jīng)過導航定位測試實驗單元進行導航、定位和時間同步等。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：利用量子光源生成器產(chǎn)生的量子特性光子在四維時空坐標(t，x，y，z)下進行對象定位時，能進一步提高定位系統(tǒng)的定位精度和時間同步精度性能。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的光子源、反射鏡、分束器、光子探測器組成了光子干涉測量單元，用于產(chǎn)生和測量量子特性光子的光脈沖信息。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的角錐反射器是被定位對象或對象接收機的一部分，用來反射來自光子源的光子對，也是定位對象的接收終端。除此之外，被測對象還攜帶校時時鐘，另外，能進行鏈路通信。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的光子干涉檢測單元與該位置處的基線配置方向一致，其中光路經(jīng)過基線端點到達角錐反射器。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的光延遲控制器用于產(chǎn)生光子傳播時間延遲，是獲取最小雙光子計數(shù)率的重要部分，也是建立光子脈沖到達時間延遲的重要組成部分。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的符合測量單元用于將延遲反射后的光子對進行符合相關操作，主要體現(xiàn)量子糾纏特性的測量應用。

8.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的分束器用于將光子源產(chǎn)生的單光束分解成雙光子束。

9.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的光子脈沖周期累積、TOA測量單元、數(shù)據(jù)處理單元和導航定位測試實驗單元組成系統(tǒng)的后端。

10.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的光子脈沖周期累積單元包括光子脈沖信號的增強、濾波和周期累積過程，產(chǎn)生具有穩(wěn)定周期的脈沖輪廓。

11.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的脈沖到達時間TOA測量單元包括TOA測量方法、TOA測量電路和評測手段，是對穩(wěn)定周期的脈沖輪廓進行檢測和處理，獲取脈沖到達時間的過程。

12.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)處理算法、數(shù)據(jù)處理板。

13.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的導航定位測試實驗單元包括：用戶接口子單元、光子脈沖信號辨識子單元、消噪子單元、坐標時修正子單元、到達時間測量子單元、解模糊子單元和導航定位解算子單元。

14.根據(jù)權利2所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)時空四維坐標定位模型中，每個坐標軸上配置一個基線對，用來配置空間基線。

15.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)前端包括兩部分，一個是量子干涉測量單元，另一個是單光源單一基線配置下系統(tǒng)定位。

16.根據(jù)權利要求1所述的基于量子特性的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其特征在于：所述的系統(tǒng)后端中到達時間TOA測量方法采用一種基于混沌動力學系統(tǒng)的TOA檢測模型。