[发明专利]一种卫星电磁泄漏定位方法及系统

权利要求书

1.一种卫星电磁泄漏定位方法，其特征在于步骤如下：

(1)对矢量网络分析仪进行校准，并通过矢量网络分析仪测量射频电缆的差损特性；

(2)建立测试系统链路；

(3)将矢量网络分析仪两端口的测量数据，电缆的差损特性数据导入到控制计算机中，将两端口的测量数据做电缆差损特性补偿后，得到卫星电磁辐射特性测量功率数据；

(4)基于测量近场探头的天线系数，得到卫星电磁辐射特性磁场数据；

具体为：

其中，H为卫星电磁辐射特性磁场数据，P_dBm为卫星电磁辐射特性测量功率数据，AF_dB为测量近场探头的天线系数；

(5)令星表的电磁辐射特性以磁偶极子进行等效代替，确定任意位置的垂直于星表的磁场辐射特性，通过下式实现：

其中，f表示频率；μ₀表示真空磁导率；ε₀表示真空介电常数；r表示距离坐标原点的距离，坐标原点是指参考通路的探头所在位置；z表示距离星表垂直距离；n表示偶极子个数；为磁场矢量；M为待求系数；

(6)进行偶极子个数优化，建立优化函数，采用赤池信息准则确定偶极子个数；

优化函数为：

其中，为最大似然函数；为估计参数矢量；D为数据矩阵；R(k)为独立估计参数个数；S(H,k)为罚函数，表示为k为当前个数；

(7)确定偶极子个数后，求解得到系数M；

(8)基于步骤(6)确定的偶极子个数和步骤(7)确定的系数M，求得星表的任意位置的磁场分布；

(9)通过星表磁场分布即可得到星表电磁干扰泄漏的位置和强度。

2.根据权利要求1所述的一种卫星电磁泄漏定位方法，其特征在于：该定位方法基于电磁泄漏测试平台实现，所述电磁泄漏测试平台包括控制计算机、矢量网络分析仪、两副近场磁场探头和两根射频测试电缆；矢量网络分析仪用于电磁干扰信息的采集，近场磁场探头用于测量电磁辐射，测试数据导出到控制计算机中进行数据处理，射频测试电缆用于设备之间的连接。

3.根据权利要求2所述的一种卫星电磁泄漏定位方法，其特征在于：建立测试系统链路，具体是指：

矢量网络分析仪一端接一副近场磁场探头，该近场磁场探头垂直于星表，且置于所测卫星表面一角，作为参考通路；矢量网络分析仪另一端接另一幅近场磁场探头，在星表按照预设步进量进行卫星电磁辐射泄漏的测量。

4.根据权利要求3所述的一种卫星电磁泄漏定位方法，其特征在于：预设步进量为10cm。

5.根据权利要求1所述的一种卫星电磁泄漏定位方法，其特征在于：所述步骤(3)做电缆差损特性补偿，具体为：将两端口的测量数据分别与对应的电缆差损特性进行矢量叠加。

6.一种基于权利要求1所述卫星电磁泄漏定位方法实现的卫星电磁泄漏定位系统，其特征在于包括：

校准模块：用于对矢量网络分析仪进行校准，并通过矢量网络分析仪测量射频电缆的差损特性；

链路建立模块：用于建立测试系统链路；

电磁辐射特性测量模块：用于将矢量网络分析仪两端口的测量数据，电缆的差损特性数据导入到控制计算机中，将两端口的测量数据做电缆差损特性补偿后，得到卫星电磁辐射特性测量功率数据；

磁场数据确定模块：用于基于测量近场探头的天线系数，得到卫星电磁辐射特性磁场数据；

任意位置磁场辐射确定模块：令星表的电磁辐射特性以磁偶极子进行等效代替，确定任意位置的垂直于星表的磁场辐射特性；

偶极子个数确定模块：进行偶极子个数优化，建立优化函数，采用赤池信息准则确定偶极子个数；

系数M求解模块：确定偶极子个数后，求解得到系数M；

磁场分布确定模块：基于偶极子个数和系数M，求得星表的任意位置的磁场分布；

电磁干扰泄漏确定模块：通过磁场分布确定模块获得的星表磁场分布即可得到星表电磁干扰泄漏的位置和强度。

7.根据权利要求6所述的卫星电磁泄漏定位系统，其特征在于：

磁场数据确定模块，基于测量近场探头的天线系数，得到卫星电磁辐射特性磁场数据，具体为：

其中，H为卫星电磁辐射特性磁场数据，P_dBm为卫星电磁辐射特性测量功率数据，AF_dB为测量近场探头的天线系数；

任意位置磁场辐射确定模块，确定任意位置的垂直于星表的磁场辐射特性，通过下式实现：

其中，f表示频率；μ₀表示真空磁导率；ε₀表示真空介电常数；r表示距离坐标原点的距离，坐标原点是指参考通路的探头所在位置；z表示距离星表垂直距离；n表示偶极子个数；为磁场矢量；M为待求系数；

优化函数为：

其中，为最大似然函数；为估计参数矢量；D为数据矩阵；R(k)为独立估计参数个数；S(H,k)为罚函数，表示为k为当前个数。