[发明专利]一种被动式高速交会目标直接定轨方法及系统

说明书

本发明提供一种被动式高速交会目标直接定轨方法及系统，该方法包括：基于被测目标上遥测发射机发射的PCM‑FM信号，得到每个观测时隙内的复基带信号；对复基带信号进行快拍采样，得到每个观测时隙内的复基带离散采样序列；根据所述复基带离散采样序列和交会目标轨迹参数估计模型，获取所述被测目标的轨迹参数估计结果。本发明通过对高速交会目标运动的轨迹定位，解决了基于多普勒频率和相位差进行目标轨迹定位的传统算法受限于先验知识的问题，提高了被动式高速交会场景下的目标轨迹定位的精度。

技术领域

本发明涉及目标定轨技术领域，尤其涉及一种被动式高速交会目标直接定轨方法及系统。

背景技术

导弹的命中精度，是实现“点穴式”精确打击的首要指标，其实现与提高，需依托靶场试验的准确和定量评估。为此，在导弹设计验证、鉴定定型、生产批检和装备训练的靶场试验中，必须测量其相对靶标的末段弹道，即测量矢量脱靶量，以指导研制、考核性能、检验质量和评估训练水平。

在靶标上安装主动雷达直接测量相对弹道，可不受射程和气象条件限制，是目前脱靶量测量应用最广泛的技术手段。然而，被测导弹是有较大几何尺寸的形体，而非理想的点散射源，受其体目标电磁散射特性等因素的制约，采用主动雷达的矢量脱靶量测量方法进一步提高精度，实现深亚米级的脱靶点测量精度有很大的难度。考虑到被测导弹上通常安装有遥测发射机，因此可考虑被动接收被测目标的遥测发射信号，对其进行信号处理实现被动式无线电矢量脱靶量测量。这种方法不仅可以简化靶载设备，更重要的是避免了主动雷达测量精度的主要制约因素，即被测目标形体尺寸和体目标电磁散射特性。此外，接收的遥测信号具有很高的信噪比，因此，矢量脱靶量的测量精度可大幅度得到提高。

在现有的方案中，针对单站无源定轨问题已经出现了一些研究成果，主要思路就是利用接收信号中隐含的多普勒频率和到达角度(Angle Of Arrival，简称AOA)等信息实现轨迹确定。然而，现有的单站无源定轨方法，是先设法从观测信号中提取出到达相位差以及伪多普勒频率等中间信息，然后再利用这些中间信息与被测目标轨迹参数的关系实现轨迹确定，而这类方法往往存在难于准确提取伪多普勒频率的问题，导致现有单站无源定轨方法的精度较低甚至失效。因此，现在亟需一种被动式高速交会目标直接定轨方法及系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种被动式高速交会目标直接定轨方法及系统。

本发明提供一种被动式高速交会目标直接定轨方法，包括：

基于被测目标上遥测发射机发射的PCM-FM信号，得到每个观测时隙内的复基带信号；

对复基带信号进行快拍采样，得到每个观测时隙内的复基带离散采样序列；

根据所述复基带离散采样序列和交会目标轨迹参数估计模型，获取所述被测目标的轨迹参数估计结果。

根据本发明提供的一种被动式高速交会目标直接定轨方法，所述基于被测目标上遥测发射机发射的PCM-FM信号，得到每个观测时隙内的复基带信号，包括：

根据PCM-FM信号，获取每个观测时隙内的遥测接收阵列矢量信号；

通过标称遥测载波频率，对所述遥测接收阵列矢量信号进行正交接收处理，得到每个观测时隙内的复基带信号。

根据本发明提供的一种被动式高速交会目标直接定轨方法，所述复基带离散采样序列为：

r_k＝β_kA_k(p₀,v)s_k+n_k k＝0,...,K-1；