[发明专利]一种星载无源定位的仿真方法和验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及航天领域，尤其涉及一种星载无源定位的仿真方法和验证方 法。

背景技术

星载无源定位是卫星侦察任务中的一项重要组成部分，目标的位置信息 也是侦察情报中的关键信息之一。对地面辐射源的测向定位已经成为电子侦 察卫星的最重要的技术要求，在军事和民用领域都有着重要而广泛的应用。 实际星载无源测向定位的基本原理是：利用卫星运动特点，对地面辐射源进 行多次测向，即测量多个时刻卫星接收到的地面辐射源辐射信号的方位，确 定卫星相对于地面辐射源的方位，进而计算出所有侧向结果在地球上的定位 点。经过多次侧向定位后，将其中重合N次的交点即视为定位结果。

现有技术中，由于星载无源定位的测量过程具有难以重复、难以追踪等 特点，导致星载无源定位缺少较为理想的理论参考，在目标未知的情况下难 以获知定位结果的准确性，进而无法开展对星载无源定位技术的深入分析、 研究和测试。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种星载无源定位的仿真方法和验证方法， 以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种星载无源定位的仿真方法，该方法 包括：

建立星载无源定位的仿真场景，所述仿真场景中包括：仿真地球、仿真 卫星和仿真地面辐射源；

建立由仿真卫星指向仿真地面辐射源的示向线；

分析各个时刻示向线在大地坐标系中的位置和方向；

对于每个时刻，将该时刻的示向线与仿真地球表面的交点的位置作为仿 真定位结果。

可选地，所述建立星载无源定位的仿真场景包括：

建立空白仿真场景；

添加一个仿真地面辐射源，设置该仿真地面辐射源与实际地面辐射源的 位置相同；

添加一个仿真卫星，设置该仿真卫星与实际卫星预定的轨道根数和姿态 参数相同。

可选地，该方法进一步包括：依据所设置的仿真卫星的轨道根数和姿态 参数以及仿真地面辐射源的位置，分析仿真卫星和仿真地面辐射源的访问时 间段；

所述分析各个时刻示向线在大地坐标系中的位置和方向是指：分析访问 时间段内的各个时刻示向线在大地坐标系中的位置和方向；

所述对于每个时刻，将该时刻的示向线与仿真地球表面的交点的位置作 为仿真定位结果是指：将该时刻的示向线与仿真地球表面的首个交点的位置 作为仿真定位结果。

可选地，所述添加一个仿真卫星，设置该仿真卫星与实际卫星的轨道根 数和姿态参数相同包括：

利用仿真软件的基本属性中的姿态角属性，设置固定轴，以姿态四元素、 欧拉角或绕定轴转角的方式设置姿态参数。

可选地，所述建立由仿真卫星指向仿真地面辐射源的示向线包括：

利用仿真软件的向量几何工具中的向量属性，建立由仿真卫星指向仿真 地面辐射源的示向线。

可选地，所述分析各个时刻示向线在大地坐标系中的位置和方向包括：

获取各个时刻仿真卫星在大地坐标系中的坐标，得到各个时刻示向线上 的点的位置；

获取各个时刻示向线在大地坐标系中的方位角和俯仰角，得到各个时刻 示向线的方向；

对于每个时刻，结合示向线上的点的位置和示向线的方向，得到该时刻 示向线的位置和方向。

可选地，所述获取各个时刻示向线在大地坐标系中的方位角和俯仰角包 括：

获取各个时刻示向线在卫星本体坐标系中的方位角和俯仰角；

依据所设置的仿真卫星的姿态参数，获取各个时刻卫星本体坐标系与轨 道坐标系之间的第一变换关系；

依据所设置的仿真卫星的轨道根数，获取各个时刻轨道坐标系与大地坐 标系之间的第二变换关系；

对于每个时刻，依据第一变换关系，将示向线在卫星本体坐标系中的方 位角和俯仰角变换为示向线在轨道坐标系中的方位角和俯仰角；依据第二变 换关系，将示向线在轨道坐标系中的方位角和俯仰角变换为示向线在大地坐 标系中的方位角和俯仰角。

可选地，所述获取各个时刻示向线在卫星本体坐标系中的方位角和俯仰 角包括：