基于TDOA/FDOA多星联合定位误差与卫星构型分析

• 作者: 孙琳琳 束锋 杨淑萍 桂林卿 秦耀璐 许正文 陆锦辉
• 来源期刊: 电波科学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 联合定位 时差/频差 克拉美·罗界 卫星构型 定位盲区
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 565-574
• 页数: 10页
• 分类号: TN927+.23
• 字数: 6418字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13443/j.cjors.2017080903

摘要

针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor 级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差(time difference of arrival,TDOA)/到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)联合定位误差克拉美·罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.