CN114428246A - 一种基于多源码分体制的空间目标感知方法 - Google Patents

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杨英科
张凯
李运宏
黄丽刚
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data

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Abstract

本发明公开了一种基于多源码分体制的空间目标感知方法。有别于传统雷达及无源定位，本方法利用长伪随机码调制信号实现弱信号检测与高距离分辨率，使用多源同频码分探测信号，利用目标反射波信号实现单点接收目标定位，可实现对全空域、多目标、实时监控，具有高分辨率、高定位精度、高效费比、柔性灵活布设等多个显著优势。

Description

一种基于多源码分体制的空间目标感知方法
技术领域
本发明涉及空间目标探测领域，具体涉及一种基于多源码分体制的空间目标感知方法。
背景技术
在空间目标探测中，目前常用的手段主要有雷达探测和无源定位两种。本发明区别于传统雷达及无源定位技术，提出了一种全新的空间目标感知方法，可实现对全空域、多目标、实时监控，具有高分辨率、高定位精度、高效费比、柔性灵活布设等多个显著优势。
发明内容
本发明利用长伪随机码调制信号可实现弱信号检测与高距离分辨率的特点，将多源同频码分信号体制用于空间目标探测领域，利用目标反射信号实现单点接收目标定位。
实现本发明的技术方案如下：
步骤一：通过分布式布设多个辐射源的方法，在感知空域形成多个探测信号交错覆盖；
步骤二：各辐射源统一授时，同步发射同频码分探测信号，各探测信号频率相同，码字相互正交；
步骤三：接收单元接收经目标反射的探测信号，获取不同源探测信号到达目标时间差，进而得到不同探测源与目标之间的距离差，当接收到4个以上不同源经目标反射的探测信号，可经过解算获取目标位置。
有益效果：
1.定位精度高，可实现多目标探测跟踪。
采用高速率长伪随机码体制探测信号，距离分辨率不大于5米，定位精度可达米级，可实现对多目标、集群目标探测跟踪。
2.需要先验知识少。
辐射源位置等定位所需信息可调制在探测信号中，接收点可在未知辐射源数量、位置、自身位置的条件下，完成对未知目标定位。
3.接收设备复杂度低，可灵活部署，应用范围广。
接收设备成本低，同时工作的接收设备数量不受限，可灵活布设在海、陆、空等多种平台上。
4.网络柔性布设。
辐射源相互独立，仅需进行时统，布设位置灵活，可根据使用场景灵活增减辐射源数目。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明系统各单元空间坐标示意图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种基于多源码分体制的空间目标感知方法，整体结构如图1所示，通过分布式布设多个辐射源的方法，在感知空域形成多个探测信号交错覆盖，各辐射源发射同频码分探测信号，接收单元接收经目标反射的探测信号，获取不同源探测信号达到目标时间差，进而得到不同探测源与目标之间的距离差，当接收到4个以上不同源经目标反射的探测信号，即可经过解算获取目标位置。
实施例一
步骤一，在目标区域分布式布设多个辐射源，以4个为例，各辐射源坐标分别为(Sx1 Sy1 Sz1)、(Sx2 Sy2 Sz2)、(Sx3 Sy3 Sz3)和(Sx4 Sy4 Sz4)，如图2所示。
步骤二，各辐射源同步向空中发射探测信号，信号间频率相同，码字相互正交。
步骤三，接收点接收多辐射源经目标反射后的信号，实现各辐射源反射信号的捕获、跟踪，并计算接收点经目标到达各个辐射源传输时间，其为辐射源与目标间传输时间和目标到接收点间传输时间之和。考虑到不同辐射源信号经目标反射到达接收单元传播距离相同，因此可在接收单元坐标未知条件下完成目标定位。具体通过以下过程实现：
根据信号传播模型及辐射源、目标、接收单元坐标，可构建如下方程组：
Figure BSA0000223100460000031
其中，B为接收机与辐射源时钟差等效距离，t1、t2、t3和t4分别为接收单元计算得到的4个辐射源信号到达目标并经目标反射到达接收单元整个路径的传播时间，c＝3×108m/s为电磁波传输速度。对上面方程组，使用方程1分别于方程2、3、4做差，可以得到下面新的方程组：
Figure BSA0000223100460000041
其中，仅有目标的位置坐标(Tx Ty Tz)为未知量，对方程组求解就可以获得目标的位置：(Tx Ty Tz)，完成目标定位。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于多源码分体制的空间目标感知方法，其特征在于：
通过分布式布设多个辐射源的方法，在感知空域形成多个探测信号交错覆盖，各辐射源发射同频码分探测信号，接收单元接收经目标反射的探测信号，获取不同源探测信号到达目标的时间差，进而得到不同探测源与目标之间的距离差，当接收到4个以上不同源经目标反射的探测信号，即可经过解算获取目标位置。
2.根据权利要求1所述，“分布式辐射源”，其特征在于，包括：
(1)辐射源采用统一授时，信号同步发射；
(2)辐射源位置可随机布设，数量根据需要进行增减；
(3)辐射源可定点布设，也可在陆、海、空等多种平台上机动部署。
3.根据权利要求1所述的方法，“同频码分信号”，其特征在于，包括：
(1)不同辐射源信号频率相同，码字相互正交，可依据码型区分不同辐射源；
(2)码字可采用但不限定在m序列、gold序列，码周期可根据需要灵活选取；
(3)信号带宽、调制样式不唯一，可以采用但不限定于BOC调制、扩频、单载波、多载波等。
4.根据权利要求1所述，“完成目标定位”，其特征在于，包括：
(1)辐射源、探测目标和接收单元处于不同空间位置；
(2)目标位置解算在接收单元完成；
(3)接收单元利用经目标反射的辐射源探测信号获取不同辐射源信号到达目标的时间差；
(4)接收单元通过至少4个以上辐射源信号到达目标时间差完成对目标的定位解算。
5.根据权利要求1所述，“接收单元”，其特征在于，包括：
(1)接收单元数量不受限；
(2)不同接收单元可单独完成对单个或多个目标定位，也可协同工作；
(3)接收单元可灵活布设在海、陆、空等多种平台上；
(4)接收单元可采用但不限于全向天线、定向天线、阵列天线等。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114779167A (zh) * 2022-03-30 2022-07-22 中国人民解放军63891部队 一种频谱复用的多源码分体制空间目标感知方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173985A (zh) * 2006-11-01 2008-05-07 中国科学院国家天文台 利用卫星信号探测低空目标的被动雷达探测方法
CN106507955B (zh) * 2007-05-10 2011-06-29 中国科学院国家天文台 基于伪码扩频的两级分布式协同源定位方法
CN102819008A (zh) * 2011-06-07 2012-12-12 中国人民解放军海军航空工程学院 一种基于非线性最小二乘的非合作雷达辐射源定位方法
CN104244405A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 电子科技大学 基于码分多址的室内定位装置及方法
CN108519586A (zh) * 2018-04-03 2018-09-11 芜湖泰贺知信息系统有限公司 一种分布式无源雷达系统及其目标定位方法
CN110109094A (zh) * 2019-03-28 2019-08-09 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 多接收站单频网外辐射源雷达机动目标的检测与跟踪方法
CN111175731A (zh) * 2019-12-28 2020-05-19 湖南红船科技有限公司 一种多雷达目标单机无源定位方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173985A (zh) * 2006-11-01 2008-05-07 中国科学院国家天文台 利用卫星信号探测低空目标的被动雷达探测方法
CN106507955B (zh) * 2007-05-10 2011-06-29 中国科学院国家天文台 基于伪码扩频的两级分布式协同源定位方法
CN102819008A (zh) * 2011-06-07 2012-12-12 中国人民解放军海军航空工程学院 一种基于非线性最小二乘的非合作雷达辐射源定位方法
CN104244405A (zh) * 2014-09-18 2014-12-24 电子科技大学 基于码分多址的室内定位装置及方法
CN108519586A (zh) * 2018-04-03 2018-09-11 芜湖泰贺知信息系统有限公司 一种分布式无源雷达系统及其目标定位方法
CN110109094A (zh) * 2019-03-28 2019-08-09 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 多接收站单频网外辐射源雷达机动目标的检测与跟踪方法
CN111175731A (zh) * 2019-12-28 2020-05-19 湖南红船科技有限公司 一种多雷达目标单机无源定位方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114779167A (zh) * 2022-03-30 2022-07-22 中国人民解放军63891部队 一种频谱复用的多源码分体制空间目标感知方法
CN114779167B (zh) * 2022-03-30 2024-05-28 中国人民解放军63891部队 一种频谱复用的多源码分体制空间目标感知方法

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