[发明专利]一种多雷达目标单机无源定位方法

说明书

本发明涉及一种多雷达目标单机无源定位方法。该方法以机载阵列天线为接收平台，通过无源侦收的方式对地面雷达信号进行处理，将多次观测地面雷达目标数据的进行关联，同时采用基于基于接收回波特征空间投影算法实现对地面雷达目标无源定位。该方法可以在不需要获取目标测向参数的前提下直接实现目标无源定位，仿真结果验证了该方法的有效性。

技术领域

本发明属于电子信号侦察技术领域，特别是涉及一种多雷达目标单机无源定位方法。

背景技术

在现代战争的信息战、电子战环境中，电磁环境日益复杂，采用快速、稳定、 高精度、高检测识别率的无源定位技术作为目标探测、定位跟踪已成为机载电子侦察 系统一个重要的发展方向。单站无源定位技术只依赖于单个观测平台，独立性和灵活 性都比较强，并且隐蔽性能高，结构相对简单易于实现，在机载电子侦察监视、告警、 搜救等领域具有广阔的应用前景，战术应用需求范围非常广泛。

由于单站被动侦收时无法直接获得目标的相对距离，因此目前的单站无源定位实现过程通常用单个运动的观测站对辐射源参数进行连续的测量，在获得一定量的定 位参数信息积累的基础上，进行适当的数据处理以获取辐射源目标的位置信息，从几 何意义上来说就是用多个定位曲线(面)的交汇来实现定位。目前，机载单站无源定 位技术的主要具体实现体制主要有：测向定位法、方位/多普勒频率定位法、测相位差 变化率定位法和测多普勒频率变化率定位法。近几年来，以色列特拉维夫大学的A.J. Weiss教授提出一种全新的无源侦察定位方法，即直接位置确定法(DPD)。该方法直接 利用多个平台阵列侦收的信号在空间上进行积累变换后，直接得到目标位置估计。该 方法可实现低信噪比、复杂多信号等条件下对目标的高精度定位，无需进行定位参数 提取，可实现对未经分选的时频混叠多信号直接定位，并且定位精度可以达到定位误 差的理论CRLB下限。

当前机载多功能雷达基本上均采用相控阵体制，特别是在空时自适应处理(STAP)技术获得广泛应用之后。但由于作战过程中雷达一般开机时间较短，据报 道F22装备的APG-77雷达使用的相控阵天线绝大多数时间是在进行无源电子侦察任 务。

发明内容

针对机载相控阵特点进行无源侦察数据建模，本发明提出了一种基于相控阵的运动单站直接定位方法，该方法通过对多次观测地面雷达目标数据进行关联，同时采 用空域自适应处理算法实现对地面雷达目标的直接定位，该方法可以在不需要获取目 标参数的前提下直接实现目标定位，仿真结果验证了改方法的有效性。

一种多雷达目标单机无源定位方法，其包括下列步骤：

1)对于机载阵列天线在m时刻接收的信号，接收到的数据C_m,nk为一N×K维的 数据矩阵，其元素x_n,k表示第n个阵元在目标的第k个脉冲下的接收数据，则数据矩 阵C_m,nk可以表示为

2)根据机载阵列接收信号模型，对m时刻接收的信号数据协方差矩R_m可以通 过下式求出

3)对m时刻接收的信号数据协方差矩R_m进行特征分解，大特征值对应的特征 向量即为目标信号导向矢量，

上式中λ_i为大特征特征值，ν_i为大特征值对应的特征向量，为噪声方差，I 为单位矩阵。

4)假定多辐射源目标的位置坐标为：

P_i＝[x_i,y_i,z_i] (4)

每次观测的慢时间间隔为T，则在(m-1)T+t时刻的载机平台坐标P_m,t为：