中国空间科学技术 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (5): 82-90.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2020.0061
徐伟证,康国华,刘佳露,张雷,刘宗强
XU Weizheng,KANG Guohua,LIU Jialu,ZHANG Lei,LIU Zongqiang
摘要: 潜艇只在必要时刻才浮出水面,对实时通信和导航定位造成极大制约。蓝绿激光具有深水穿透性高、衰减系数低等优势,已在机载和星载平台对潜艇通信中得到验证。借鉴GNSS导航信号产生原理,结合蓝绿激光通信测距一体化与低轨卫星自身精密定轨,提出了基于蓝绿激光通信的低轨卫星对潜定位算法。通过在激光通信中增加载波相位调制,实现潜艇激光接收器的伪距测量,联合其高程测量信息实现水下定位。以一带一路海域,特别是中国南海区域为服务对象,优化星座参数设计了3颗卫星组成的低轨稀疏星座。潜艇在星座覆盖区域内保持静态,间隔1~3min完成至少两次通信测距和导航电文接收,联合两组观测数据、精密星历及高程测量信息进行定位解算。仿真结果显示,在卫星过境期间,考虑卫星定轨精度,激光在空气、水下传播误差等因素,潜艇可在水下实现X、Z方向定位误差优于100m,Y方向误差约100~150m的高精度定位,对提升潜艇的战场作战能力具有意义。