基于MEMS/GNSS 的多機(jī)協(xié)同無源定位

張 治，盧鴻謙*，班曉軍，黃顯林，劉雪梅

（1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 航天學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000；2.航天飛行器生存技術(shù)與效能評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，北京 100085）

1 引言

相比于有源定位，無源定位是指設(shè)備本身不主動(dòng)發(fā)射電磁波，只接收、處理目標(biāo)信號(hào)而完成定位的技術(shù)［1］。從未來戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的需求分析，無源定位具有良好的隱蔽特性和穩(wěn)健的生存能力，且?guī)缀醪皇芨蓴_，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、作用范圍廣［2］，因此成為現(xiàn)代電子戰(zhàn)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，也是當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。按照觀測(cè)量，用于無源定位的方法有多普勒頻率變化率定位（Dop?pler Rate of Chang，DRC）、相位差變化率定位（Phase Difference Rate of Chang，PDRC）、測(cè)向交叉定位（Angle of Arrival，AOA）、到達(dá)時(shí)差定位（Time Difference of Arrival，TDOA）、頻差定位（Frequency Difference of Arrival，F(xiàn)DOA）以及多種聯(lián)合定位方法等［3-5］。

目前，對(duì)于無源定位的研究主要集中于軍事需求，但無源定位也可在民用領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。搭載無源定位功能的無人機(jī)可以更好地完成對(duì)非合作目標(biāo)在復(fù)雜環(huán)境條件下的科研勘探、所搜定位、應(yīng)急救援等任務(wù)。多無人機(jī)可簡單且高效地利用視覺圖像信息獲取目標(biāo)視線角，并以導(dǎo)航系統(tǒng)解算出的自身位置信息作為參考，基于AOA 定位算法完成對(duì)非合作目標(biāo)的定位，本文基于此背景開展研究。

MEMS 慣組具有小型、輕便的特點(diǎn)，適用于作為無人船［6］、無人機(jī)等小型無人載具的核心導(dǎo)航設(shè)備。近年來，隨著MEMS 慣組工藝的不斷優(yōu)化，該類傳感器的性能參數(shù)不斷提高［7］。使用較高精度的MEMS 慣組對(duì)于改善載機(jī)作為無源定位系統(tǒng)平臺(tái)的自身信息準(zhǔn)確性，從而改善定位性能有重要意義。……