[发明专利]一种基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法

权利要求书

1.一种基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法，其特征在于，应用于接收机，所述接收机与搭载电磁矢量传感器的卫星通信连接并组成卫星平台传感器系统，其中，所述电磁矢量传感器包括：三根正交设置的电偶极子以及三个正交设置的磁环；所述电偶极子的中点与所述磁环的圆心重合；所述电偶极子穿过所述磁环之间的交点；

所述辐射源定位方法包括以下步骤：

步骤1：利用星载电磁矢量传感器接收短波信号，其中，所述短波信号来源于大气层内的短波辐射源；

步骤2：基于坡印廷定理，根短波信号对应的N次快拍信号获取短波信号的入射信息，其中，所述入射信息包括：方位角、俯仰角中的一种或组合；

步骤3：根据卫星轨道参数以及卫星姿态，将所述入射信息变换到地固坐标系中的来波到达角；

步骤4：基于所述来波到达角、短波发射频率估计、当前时刻时电离层电子浓度分布数据，利用射线追踪的方法定位出短波辐射源的位置。

2.根据权利要求1所述的基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤2包括：

针对每一根偶极子以及每一个磁环，在采样率为F_s的条件下，采集偶极子以及磁环的N次快拍，其中，N为整数；

针对每一时刻，根据所述时刻对应的N次快拍信息的电场数据与磁场数据的叉乘获取所述时刻对应的坡印廷矢量；

利用公式，计算所有时刻对应的坡印廷矢量的平均值，其中，

第t个时刻的坡印廷矢量的平均值；∑为求和符号；λ为遗忘因子；N为快拍对应的序号；为第N次快拍对应的坡印廷矢量；为第N次快拍对应的电场矢量；为第N次快拍对应的磁场矢量；

利用公式，对每一时刻的坡印廷矢量进行归一化，其中，

为导向矢量估计；表示对取模；

利用公式，计算短波信号的方位角估计和俯仰角估计，其中，

θ_e1为短波信号的方位角估计；arctg()为反正切函数；为导向矢量估计的第1个元素；为导向矢量估计的第2个元素；θ_e2为短波信号的俯仰角估计。

3.根据权利要求1所述的基于卫星平台传感器系统的辐射源定位方法，其特征在于，所述步骤4包括：

以卫星所在位置为起点，以方位角、俯仰角为传播路径的延伸方向，基于当前时刻下的国际参考电离层模型，反向利用射线追踪方法得到辐射源所在的位置；

所述步骤4中的反向利用射线追踪方法得到辐射源所在的位置，包括：

反向利用射线追踪方法得到两颗或者两颗以上的卫星对应的若干条传播路径，将若干条传播路径的交叉点作为辐射源的精确位置。

4.一种基于卫星平台传感器的辐射源定位用接收机，其特征在于，所述接收机包括：

接收模块，用于利用星载电磁矢量传感器接收短波信号，其中，所述短波信号来源于大气层内的短波辐射源，所述电磁矢量传感器包括：三根正交设置的电偶极子以及三个正交设置的磁环；所述电偶极子的中点与所述磁环的圆心重合；所述电偶极子穿过所述磁环之间的交点；

获取模块，用于基于坡印廷定理，根短波信号对应的N次快拍信号获取短波信号的入射信息，其中，所述入射信息包括：方位角、俯仰角中的一种或组合；

变换模块，用于根据卫星轨道参数以及卫星姿态，将所述入射信息变换到地固坐标系中的来波到达角；

定位模块，用于基于所述来波到达角、短波发射频率估计、当前时刻时电离层电子浓度分布数据，利用射线追踪的方法定位出短波辐射源的位置。