[发明专利]一种基于WGS-84模型的双星定位方法

权利要求书

1.一种基于WGS-84模型的双星定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、在地固直角坐标系中，采用双星分别测量目标辐射源的方向余弦角，建立目标辐射源的非线性方程；具体方法为：

设定卫星1的位置为x_S1，卫星2的位置为x_S2，目标辐射源的位置为x_T，分别记为：x_S1＝[x_s1,y_s1,z_s1]^T，x_S2＝[x_s2,y_s2,z_s2]^T，x_T＝[x_t,y_t,z_t]^T

双星对目标测向所得的方向余弦角的真实值α⁰、β⁰为：

其中，下标i为卫星编号；

则双星对目标测向的测量值最终为：α＝α⁰+n_α，β＝β⁰+n_β，表示为：

其中，n_α和n_β为侧向误差值；

b、采用WGS-84模型，根据WGS-84大地坐标系与地固直角坐标系的转换关系，建立WGS-84约束模型；具体方法为：

由WGS-84大地坐标系[L,B,H]^T到地固直角坐标系[x_t,y_t,z_t]^T的转换关系：

式中：是当地卯酉圈曲率半径，a＝6378.137km为地球长半径，e²＝0.00669437999013为第一偏心率平方；

则建立WGS-84约束模型如下：

c、采用加权最小二乘法对非线性方程求解，获得在WGS-84模型约束下的目标辐射源位置，具体方法为：

采用加权最小二乘法对非线性方程求解，得到目标辐射源的加权最小二乘解为：

其中，Q＝cov(Nn)＝NWN^T，

其中，

W＝E(nn^T)，为噪声的协方差矩阵，

考虑WGS-84地球椭球模型约束：

构造代价函数：

L(x_T)＝(b-Pw)^TQ^-1(b-Pw)+λ(N²-w^Tw)

通过解得代价函数的极小值点求得目标辐射源位置为：