专利名称：多普勒直接测距法的制作方法
技术领域：
本发明属于无线电测量技术领域，具体涉及应用单个固定探测站实现对勻速移动 目标距离的直接快速测量的方法，或移动单站对固定目标的直接测距方法。
背景技术：
多普勒定位技术具有不�：雀叩扔诺�。但按目前的多普勒定位分析方法，其 方程的求解过程相对还是比较复杂的。通常必须通过采用直角坐标系的坐标变量来分解表 示极坐标系下前置角，并用投影的方式分解速度矢量，由于多普勒频移是目标位置和目标 运动状态的函数，由此，在三维平面上，将存有6个未知数，且所得到的函数方程还是非线 性的。故若应用单站定位，则为得到移动目标的速度矢量，就必须根据相邻的连续多次测量 周期内所得到的多普勒频率测量值，建立起6个方程；或者为了实现即时检测目标的位置 坐标和各个速度分量，就必须同时布设六个测量站。另一方面，根据现有的定位理论，基于多普勒变化率方程应能获得在测量平台和 被测目标之间的径向距离，但事实上，仅基于多普勒变化率的定位法还不是当前目标定位 中的经典方法，其中的一个主要原因是相对而言目前对多普勒变化率的测量还是比较困难 的。同时，因多普勒变化率还直接与切向速度等参量相关，故直接使用多普勒变化率方程测 距所需面对的问题还在于，除了要测量多普勒变化率之外，还必须测得探测平台移动方向 和目标之间的前置角，由此才能直接使用方程求解。因此，在现有的定位方法中，多普勒变 化率定位法都是必须和其它的定位方法配合使用。
发明内容
针对已有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多普勒直接测距方法，该 方法能由固定单站仅通过连续三次定周期的测频测量，就能直接探测得到在探测平台和被 测目标之间的径向距离。本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。在假设被测目标勻速直线移动的条件下，由目标移动速度矢量在各个测量节点处 的恒等式和勻速直线飞行所确定的几何轨迹，并利用多普勒变化率和切向速度之间的关 系，以及相邻测量节点处多普勒变化率的比值，就能得到与目标移动速度参量无关的径向 距离测算公式。进一步利用多普勒变化率的数学表达定义式对导出公式进行近似简化之 后，即可得到仅与多普勒频移参量相关的直接测距公式。且模拟计算表明，利用三次测频可 重复获得两个测距值，且偏差正好相反的特性，仅需简单的算术平均就能有效降低直接测 距公式的相对误差。本发明方法能以更少的探测次数、及解析的方式直接得到距离测量值。进一步基 于最近的研究结果，在探测得到被测目标辐射信号中心频率后，即可实现仅基于实测频率 的直接测距。同时，与现有的多普勒变化率定位方法不同，新方法既不需要直接检测多普勒 频移变化率，也不需要和其它定位测量方法配合使用。
式中λ为信号波长；fdi分别为各个测量节点处的多普勒频移；Δ t为连续二次
测量之间的时间差；
权利要求
1. 一种多普勒直接测距法，该方法具体包括以下步骤1)、假设目标在被探测的短时间内是沿直线勻速运动的，且目标自身安置有信标信号， 或被主动辐照源跟踪，或反射来自第三方的辐射源；
2.根据权利要求1所述的一种多普勒直接测距法，其特征在于所导出的直接测距公 式适用于移动探测平台对固定目标的直接测距。
全文摘要
本发明一种多普勒直接测距法。该方法在假设被测目标匀速直线移动的条件下，由目标移动速度矢量在各个测量节点处的恒等式和匀速直线飞行所确定的几何轨迹，并利用多普勒变化率和切向速度之间的关系，以及相邻测量节点处多普勒变化率的比值，可得到与目标移动速度参量无关的径向距离测算公式。进一步利用多普勒变化率的数学式对导出公式进行近似简化之后，就可得到仅与多普勒频移参量相关的测距公式；如已探测得到被测目标辐射信号中心频率，则即可实现仅基于实测频率的直接测距。本发明方法既不需要直接检测多普勒频移变化率，也不需要和其它定位测量方法配合使用，且测频计量的精度高，方法简单，成本低，适合于地-空、或空-空定位测量系统。
文档编号G01S11/10GK102004244SQ20101025356
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者郁涛 申请人:中国航空无线电电子研究所
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