基于低轨稀疏星座的蓝绿激光对潜定位研究

• 作者: 刘佳露 刘宗强 康国华 张雷 徐伟证
• 来源期刊: 中国空间科学技术
• 学科: 地球科学
• 关键词: 低轨卫星 稀疏星座 蓝绿激光 通信测距 潜艇定位
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 研究探讨
• 页码范围: 82-90
• 页数: 9页
• 分类号: P228.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2020.0061

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1～3 min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100 m,Y方向误差约100～150 m的高精度定位,对提升潜艇的战场作战能力具有意义.