[发明专利]空间目标运动轨迹与辐射信号关联方法

说明书

本发明公开的一种空间目标运动轨迹与辐射信号关联方法，旨在提供一种能够简化探测设备，关联误差小、稳定性高、消耗资源少的关联方法。本发明通过下述技术方案予以实现：在探测平台中，采集模块将接收信道输出的单路模拟信号进行AD采样和数字变频；并在FPGA内进行两路数字信道化预处理输出基带IQ数据；对比空间目标辐射信号与探测平台、预报空间目标轨迹与探测平台两种相对运动关系的相似性，利用目标辐射信号原始频率推算目标电磁辐射信号频率的理论变化规律曲线，计算预报空间目标的理论载频值序列以及接收信号与预报空间目标匹配度；完成目标辐射信号与关注空间目标的关联和匹配，完成空间目标运动轨迹与辐射信号的关联。

技术领域

本发明涉及一种对人造卫星、空间站等产生电磁辐射的空间目标的运行情况进行观测，经综合处理，分析目标信息，完善空间目标编目信息，掌握空间态势的方法。更具体地说，是针对空间目标辐射电磁信号，基于信号频率特征测量将空间目标运动轨迹与目标辐射电磁信号进行关联的方法。

背景技术

目标运动轨迹及空间分布是目标宏观的运动特征,对于理解目标的行为有着重要意义。通过目标运动轨迹及空间分布可以从宏观方面准确有效地分析目标的运动行为，分析目标行为是否异常等。为了获取目标的运动轨迹，需要首先实现对运动目标的检测与跟踪。运动目标的检测与跟踪是一项很复杂也很困难的问题。一是还有覆盖盲区，二是地基观测设备受到天气、大气环境的影响较大，容易发生观测误差，天基空间目标监视系统的发展则有效地弥补了这些缺点。在不同轨道上部署空间目标监视卫星、多颗卫星进行组网、天基系统与地基空间目标监视系统相联合等措施，将有效地减少对空间目标的观测盲区。空间目标监视系统是利用天、地基探测设备(卫星、光电、雷达等) 对所有人造天体向空间的进入、在空间的运行及离开空间的过程进行探测，并结合情报资料，综合处理分析出目标轨道、功能、使用等信息。要获取目标轨道、功能、使用等信息，就要将空间目标监视系统中无线电探测器、光学探测器、天基探测器等设备获取的属于同一目标的数据和信息关联进而完成编目。由于目标的运动轨迹包含目标轨道信息，而目标辐射信号包含目标功能、使用等信息，因此，将目标的运动轨迹和辐射信号进行关联是空间目标监视系统重要功能之一。

无线电探测主要的测量项目有目标辐射信号的样本、频率、工作参数等。由于电波传播特性、无线通信技术以及无线电设备软硬件实现的固有特性。无线电探测载荷视场和探测范围大，在特定的探测时间，无线电探测范围内可能存在多个不同运动轨迹的空间目标，其中不关注的其它目标会扰乱对关注空间目标信号的判定和提取，影响关联和编目。传统的依靠信号截获时间信息关联空间目标轨迹产生误差较大。另外采用分布式组网的多探测器、阵列天线设计的多通道探测器对运动目标检测和跟踪而确定运动轨迹进行关联的方法虽然能降低误差但设备较复杂、资源消耗大。

发明内容

本发明针对太空环境的特殊背景以及各种运动目标检测和跟踪方法存在的缺陷，提供一种能够简化探测设备，关联误差小、稳定性高、消耗资源少的空间目标运动轨迹与辐射信号关联方法。