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郝才勇1,*,王克让2
HAO Caiyong1,*,WANG Kerang2
摘要: 针对星基辐射源定位系统在低信噪比环境下定位性能受限的问题,提出了一种基于多普勒效应的星基直接定位方法。该方法摒弃了传统两步法的中间参数估计环节,利用多星观测信号源于同一辐射源的全局约束条件,构建了基于最大似然估计的位置代价函数,实现从原始观测数据到辐射源位置的直接映射。针对发射信号未知和已知两种场景,分别设计了基于特征值分解和快速傅里叶变换的求解算法。推导了星基多普勒直接定位的克拉美罗下界,揭示了定位精度与载波频率、观测几何及信噪比之间的关系。仿真结果表明,当信噪比低于-25dB时,信号未知场景下的定位精度相比传统到达频差测量方法提升超过55%,信号已知场景下精度提升超过92%,在-30dB极低信噪比条件下定位误差仍保持在8km以内。此外,该方法可分辨相距50km的多个同频未知信号辐射源,具备多目标定位能力。所提方法克服了传统两步法在低信噪比条件下的信息损失问题,为弱信号环境下的星基辐射源定位提供了有效的技术途径。