一种基于GPS信号的外辐射源雷达目标定位研究
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干扰 能 力 。近年来 ， 于外 辐射 源 的无源探 测 雷达 基
外 辐射 源雷 达 利用 地 面广 播 电 台、 电视 台 、 通
信 台站 、 直播 电视 卫 星 、 航 与 定 位卫 星 等非 合 作 导
的第 三方 辐射 信 号及 其 经 目标 散 射后 的 回波来 获 取 目标 信 息 ， 对空 中 目标 进行 无 源定位 与 跟 踪［ ］ ５。
关键 词 ：外辐 射 源 ； 直达 波 ； 反射 波 ； 达方位 角 到 中 图分类 号 ：Ｔ ５ ． ７ Ｎ９ ８ ９ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８９ ６ （０ １ ０ —０ ９０ １ ０ —２ ８ ２ １ ） ４０ １—５
０ 引 言
随着现代 科 学技术 的发展 ， 达面 临着越 来越 雷 严 峻 的挑战 和 威 胁Ｌ ］ 面对 反 辐 射 导 弹 、 身 飞 １。 隐 机、 综合 电子 干 扰 和低 空 飞 机 及 巡航 导 弹 ， 达必 雷 须具 有低 截获 、 干扰 和强 wk.baidu.com 的探 测 能力 ［ 。致 力 抗 ４ ］ 于解 决基 于 ＧＰ Ｓ卫星 信号 的外 辐射 源雷 达 目标 定 位 问题 ， 出了一 种不 同于 以往 的外 辐射 源 目标定 提
位方 法 。
设计 是 主要 的 隐身途径 之 一 ， 外辐 射源 雷达属 于 而 双／ 多基 雷 达 系 统 ， 体制 的雷 达具 有 反 结 构 隐身 该 的能力 ， 因此 ， 它具有 反隐 身 的特点 。 ＧＰ Ｓ系统 是 一 种 高 性 能 的 全 球 定 位 系 统 ， 它 具 有独 特强 大 的功能 ： 定位 精度 高 、 观测 时间 短 、 测 站 间无需 通视 、 行操作 简 单 、 球 全天候 作业 、 执 全 抗 干扰 性 能 好 、 密性 强 ［ 。 因此 ， 择 Ｇ Ｓ信 号 保 １。 。 选 Ｐ 作 为雷 达 的外 辐 射源 ， 以很大程 度 上减小 雷 达盲 可 区， 增加 雷达 的 工作 时 间 ， 高 无 源 雷 达 系统 的抗 提
一
种 基 于 ＧＰ Ｓ信 号 的外 辐射 源 雷 达 目标 定 位 研 究
何 德 波 ， 学 刚 汪
（ 子科技大学 ， Ｊ 成都 ６１３） 电 四 Ｉ Ｉ １７ １
摘 要 ：利 用 ＧＰ Ｓ直 达波 方位 角和 俯仰 角、 目标反 射 波 方位 角和俯 仰 角来得 到 直达 波 与
反 射 波 之 间 的 夹 角 。通 过 直 达 波 到 达 雷 达 所 用 时 间 、 达 波 与 反 射 波 到 达 时 间 差 以 及 直 达 波 直 与 反 射 波 之 间 的 夹 角 ， 以得 到 目标 与 雷 达 之 间 的 距 离 。 用 反 射 波 的 俯 仰 角 和 目标 与 雷 达 间 可
发展 迅 速 。７ Ｏ年 代 末 ， 克 （ 捷 台斯 拉 公 司） 研 制 就
了“ ＡＭＯＨＡＫＰ 一 １ Ｓ ｆ Ｂ ｌ 系 统 ， 跟 踪 Ｒ ＴＡ ８ ｏｔ ａｌ ” 能
２ Ｏ个 目标 ， ｌ９９８年其 改进 的维 拉一 Ｅ系 统 “ Ｒ ＶＥ — Ａ Ｅ 则 可 同 时 跟 踪 ２ ０个 目标 。８ —” ０ Ｏ年 代 初 ， 英 Ｇｒ ｆ ｈ Ｄ 等 利用 电视 信 号对 目标 进 行 定 位 。 ｉ ｉ ｓＨ． ． ｆｔ
９ ０年代 ， 克希 德 ・马 丁 （ ｏ ｋ ｅ ｄＭａｔ ） 司 洛 Ｌ ｃ ｈ ｅ ｒ ｎ 公 ｉ 研制 出基 于商 业 调频 广 播 电 台和 电视 台发 射 信 号
的无 源探 测 系 统 “ 默 哨兵 ” 试 验 系 统 可观 测 到 沉 ， １ ５ １ ６ｍｉ 散射 面 积为 １ ２ ～ ３ ｌ ｅ ０ｍ。的 目标 。德 国迪
・
１ ・ ９
为外 辐射 源 ， 以 ＧＰ 而 Ｓ卫 星 信号 作 为 外 辐 射 源 的 雷达 探测定 位 技术还 处在 探索 中 ， 未建 立相应 的 还
试验 系统【 ｌ 。
Ｂ， 可构成 三角 形 ， ｏ 且 Ａ０ 一 ０． Ｂ 令 Ａ 长为 ａ， ０ 长 为 ｂ 可 以得 出 Ａ， Ｏ Ｂ ， Ｂ两点
收 稿 日期 ：２ １ －４ １ ０ １０ — ７
为外 辐射 源 的无源 多基 地 系统 ， 接 收设备 则采 用 其
了相 控 阵天线 Ｌ ｌ 。
我 国 的无 源探 测 定 位 系统 主要 以 民用 信 号作
联 系 人 ：何 德 波 Ｅ ｍａ ：ｅｅ ｏ ５ １６ ｃ ｍ － ｉ ｈ ｄｂ ８ ＠ ２ ．ｏ ｌ ２ １ ． ／ 球 定 位 系 统 ０ １４ 全
器件 ，相对 常规 雷 达大 大提 高 了可 靠性 。此外 ， 在 要求 电磁 静默 时 ，也 能 够 保 持 对 战 场 环 境 的侦 察
尔公 司研 制 出 了 以 ＧＰ Ｓ信 号 和 ＧＬ ＮＡＳ Ｏ Ｓ信 号
监 视Ｌ 。随 着 隐身技 术 的快速 发展 ， ｇ ］ 传统 的雷达 已
经 不 能有效 地探 测 到隐 身 目标 。因此 ， 展反 隐身 发 雷 达技术 变 得 十分 必 要 和 迫 切 。采 用 独 特 的 外 形
它也 可利 用敌 方有 源信 号 ， 如敌 方预警 机 信号 来对
敌方 目标 进行 定 位 。因为 该 雷 达 系 统 本 身不 发 射 电磁 波 ， 它 具有 很 强 的 隐 蔽性 能 好 ， 故 不会 被 敌 方
的反 辐射 导 弹攻击 ， 不会被 敌方 的电子 干扰 机干 也 扰 ， 有很 强 的抗 干扰 性 能 ］ 由于 没 有 大 功 率 具 。
的距 离即可得 到 目标 的 坐标 值 。仿 真 了各 种 变量 误 差 对 目标 与 雷达 间距 离的 影 响 。结 果表 明： 若能把 直 达波和 目标反 射 波 角度 测量误 差 以及信 号 时延误 差 控制在 合 理 的范 围 内， 方 法 该 可 以 实现 对 雷达 目标 的有效 定位 。
外 辐射 源雷 达 利用 地 面广 播 电 台、 电视 台 、 通
信 台站 、 直播 电视 卫 星 、 航 与 定 位卫 星 等非 合 作 导
的第 三方 辐射 信 号及 其 经 目标 散 射后 的 回波来 获 取 目标 信 息 ， 对空 中 目标 进行 无 源定位 与 跟 踪［ ］ ５。
关键 词 ：外辐 射 源 ； 直达 波 ； 反射 波 ； 达方位 角 到 中 图分类 号 ：Ｔ ５ ． ７ Ｎ９ ８ ９ 文献标 志码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ８９ ６ （０ １ ０ —０ ９０ １ ０ —２ ８ ２ １ ） ４０ １—５
０ 引 言
随着现代 科 学技术 的发展 ， 达面 临着越 来越 雷 严 峻 的挑战 和 威 胁Ｌ ］ 面对 反 辐 射 导 弹 、 身 飞 １。 隐 机、 综合 电子 干 扰 和低 空 飞 机 及 巡航 导 弹 ， 达必 雷 须具 有低 截获 、 干扰 和强 wk.baidu.com 的探 测 能力 ［ 。致 力 抗 ４ ］ 于解 决基 于 ＧＰ Ｓ卫星 信号 的外 辐射 源雷 达 目标 定 位 问题 ， 出了一 种不 同于 以往 的外 辐射 源 目标定 提
位方 法 。
设计 是 主要 的 隐身途径 之 一 ， 外辐 射源 雷达属 于 而 双／ 多基 雷 达 系 统 ， 体制 的雷 达具 有 反 结 构 隐身 该 的能力 ， 因此 ， 它具有 反隐 身 的特点 。 ＧＰ Ｓ系统 是 一 种 高 性 能 的 全 球 定 位 系 统 ， 它 具 有独 特强 大 的功能 ： 定位 精度 高 、 观测 时间 短 、 测 站 间无需 通视 、 行操作 简 单 、 球 全天候 作业 、 执 全 抗 干扰 性 能 好 、 密性 强 ［ 。 因此 ， 择 Ｇ Ｓ信 号 保 １。 。 选 Ｐ 作 为雷 达 的外 辐 射源 ， 以很大程 度 上减小 雷 达盲 可 区， 增加 雷达 的 工作 时 间 ， 高 无 源 雷 达 系统 的抗 提
一
种 基 于 ＧＰ Ｓ信 号 的外 辐射 源 雷 达 目标 定 位 研 究
何 德 波 ， 学 刚 汪
（ 子科技大学 ， Ｊ 成都 ６１３） 电 四 Ｉ Ｉ １７ １
摘 要 ：利 用 ＧＰ Ｓ直 达波 方位 角和 俯仰 角、 目标反 射 波 方位 角和俯 仰 角来得 到 直达 波 与
反 射 波 之 间 的 夹 角 。通 过 直 达 波 到 达 雷 达 所 用 时 间 、 达 波 与 反 射 波 到 达 时 间 差 以 及 直 达 波 直 与 反 射 波 之 间 的 夹 角 ， 以得 到 目标 与 雷 达 之 间 的 距 离 。 用 反 射 波 的 俯 仰 角 和 目标 与 雷 达 间 可
发展 迅 速 。７ Ｏ年 代 末 ， 克 （ 捷 台斯 拉 公 司） 研 制 就
了“ ＡＭＯＨＡＫＰ 一 １ Ｓ ｆ Ｂ ｌ 系 统 ， 跟 踪 Ｒ ＴＡ ８ ｏｔ ａｌ ” 能
２ Ｏ个 目标 ， ｌ９９８年其 改进 的维 拉一 Ｅ系 统 “ Ｒ ＶＥ — Ａ Ｅ 则 可 同 时 跟 踪 ２ ０个 目标 。８ —” ０ Ｏ年 代 初 ， 英 Ｇｒ ｆ ｈ Ｄ 等 利用 电视 信 号对 目标 进 行 定 位 。 ｉ ｉ ｓＨ． ． ｆｔ
９ ０年代 ， 克希 德 ・马 丁 （ ｏ ｋ ｅ ｄＭａｔ ） 司 洛 Ｌ ｃ ｈ ｅ ｒ ｎ 公 ｉ 研制 出基 于商 业 调频 广 播 电 台和 电视 台发 射 信 号
的无 源探 测 系 统 “ 默 哨兵 ” 试 验 系 统 可观 测 到 沉 ， １ ５ １ ６ｍｉ 散射 面 积为 １ ２ ～ ３ ｌ ｅ ０ｍ。的 目标 。德 国迪
・
１ ・ ９
为外 辐射 源 ， 以 ＧＰ 而 Ｓ卫 星 信号 作 为 外 辐 射 源 的 雷达 探测定 位 技术还 处在 探索 中 ， 未建 立相应 的 还
试验 系统【 ｌ 。
Ｂ， 可构成 三角 形 ， ｏ 且 Ａ０ 一 ０． Ｂ 令 Ａ 长为 ａ， ０ 长 为 ｂ 可 以得 出 Ａ， Ｏ Ｂ ， Ｂ两点
收 稿 日期 ：２ １ －４ １ ０ １０ — ７
为外 辐射 源 的无源 多基 地 系统 ， 接 收设备 则采 用 其
了相 控 阵天线 Ｌ ｌ 。
我 国 的无 源探 测 定 位 系统 主要 以 民用 信 号作
联 系 人 ：何 德 波 Ｅ ｍａ ：ｅｅ ｏ ５ １６ ｃ ｍ － ｉ ｈ ｄｂ ８ ＠ ２ ．ｏ ｌ ２ １ ． ／ 球 定 位 系 统 ０ １４ 全
器件 ，相对 常规 雷 达大 大提 高 了可 靠性 。此外 ， 在 要求 电磁 静默 时 ，也 能 够 保 持 对 战 场 环 境 的侦 察
尔公 司研 制 出 了 以 ＧＰ Ｓ信 号 和 ＧＬ ＮＡＳ Ｏ Ｓ信 号
监 视Ｌ 。随 着 隐身技 术 的快速 发展 ， ｇ ］ 传统 的雷达 已
经 不 能有效 地探 测 到隐 身 目标 。因此 ， 展反 隐身 发 雷 达技术 变 得 十分 必 要 和 迫 切 。采 用 独 特 的 外 形
它也 可利 用敌 方有 源信 号 ， 如敌 方预警 机 信号 来对
敌方 目标 进行 定 位 。因为 该 雷 达 系 统 本 身不 发 射 电磁 波 ， 它 具有 很 强 的 隐 蔽性 能 好 ， 故 不会 被 敌 方
的反 辐射 导 弹攻击 ， 不会被 敌方 的电子 干扰 机干 也 扰 ， 有很 强 的抗 干扰 性 能 ］ 由于 没 有 大 功 率 具 。
的距 离即可得 到 目标 的 坐标 值 。仿 真 了各 种 变量 误 差 对 目标 与 雷达 间距 离的 影 响 。结 果表 明： 若能把 直 达波和 目标反 射 波 角度 测量误 差 以及信 号 时延误 差 控制在 合 理 的范 围 内， 方 法 该 可 以 实现 对 雷达 目标 的有效 定位 。