多目标遥外参数综合测量系统的设计与试验

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷增刊宇航学报Vo1．26Sup．2【x】5年l0月Journa1ofAstronautics0ctober2【x】5多目标遥外参数综合测量系统的设计与试验钱卫平，郭军海(1．北京跟踪与通信技术研究所，北京100094；2．北京理I大学光电工程系，北京100081)摘要：针对行器试验中多目标测量的需求，设计构造了一个遥、外测合一的无线电测量系统。它采用码分多址区分多目标、扩频伪码测距、GPS单星共视定时、多站距离差定位等技术，实现r多月标的遥测、外测。给出了系统的工作原理、设备

2、组成，分析_『系统在T=程实现中的几个关键技术问题及解决途径，并给出r一些试验结果。试验结果表明，系统的距离差测量精度(标准差)在5m以下，距离差变化率测量精度(标准差)在0．08rids以下。对飞机进行定位时，定位精度在2m左右，速度精度在0．2m／s左右。该系统已经在行器试验rfl1成功完成了多目标的遥、外参数综合测量，填补了我国靶场在这一领域的空白。关键词：多目标；遥测；外测；码分多址中图分类号：TN958．91文献标识码：A文章编号：11300—1328【2005)Sup-0117—040引言1．1．1多目标遥测飞行器试验

3、中的多目标测量问题越来越受到重系统的多目标遥测采用PCM—CDMA—BPSK体视。为r试验和检验多目标飞行器的性能，不仅需制。码分多址(CDMA)体制是一种靠码型区分目标要测量多目标飞行轨迹参数(外测参数)，还需要获地址的扩频通信方式，与频分多址(FDMA)和时分多取多目标在飞行过程中的工作状态和工作环境参数址(TDMA)~H比，它可以在同一时间使用同一频率，(遥测参数)。因此，试验靶场测量系统必须在多目具有更强的抗干扰、抗衰落能力；『而BPSK直接序列标条件下实现遥测和外测。扩频系统比QPSK直接序列扩频系统实现起来更简针对靶场

4、试验中多目标测量与跟踪的需求，我单，更有利于发射机小型化。CDMA的多址能力是们设计构造了一个具有遥测、外测功能的无线电测靠选择不同的扩频序列来实现的，扩频序列的特性量系统，它利用遥测信号实现外测，将多目标遥、外对CDMA的性能起着决定性作用。本系统选择(h~ld测合一。系统以码分多址区分多目标，采用GPS单序列，它具有良好的随机特性和相关特性，能够完成星共视法统一各测量站的时间和频率，扩频伪码测至少10个目标的区分。遥测系统的基本工作原理距，多站距离差定位，扩频信号解调获取多目标遥测是：由Gold序列产生器输出的扩频序列和信息码

5、产数据。这一套系统经过预先研究、工程研制，目前已生器输出的PCM信息进行模2加后，经BPSK调制，经在试验中成功实现了多目标的遥外参数测量。本生成直接序列调相式扩频信号经天线发射出去；地文给出了系统的工作原理、设备组成，分析了系统在面接收机在不同通道里对不同目标扩频信号进行相工程实现中的几个关键技术问题及解决途径，并给关捕获、跟踪，再经BPSK解调电路进行解调，输出、出了一些试验结果。记录各目标遥测数据。1．1．2多目标外测1系统工作原理与组成系统的多目标外测采用“倒GPS体制”。每个1．1工作原理接收机有10个测量通道，可以通过

6、伪码区分10个系统将完成两方面的任务，一是多目标上的遥目标。每个通道完成一个目标信号的采样、测量。测信号传送，二是多目标外弹道参数(位置、速度)的利用目标信号中的扩频伪码作多站单向伪距测量，跟踪测量。得到三个以上独立的距离差方程，从而求解出目标收稿Ft期：2003．09．11；修『n】¨期：2004．02．10维普资讯http://www.cqvip.com118宇航学报第26卷的位置。利用载波多普勒i贝0量原理，测量下行信号以优于10ns。载波相位变化率，得到目标径向速度，通过多站联解系统面临的另一个问题是频率的一致性，单向得到

7、目标的运动速度。测速的主要误差为飞行器上频率误差和地面站频标1．2系统组成误差。由于解算处理时采用多站做差的方式，飞行根据测量方程，至少应布置4台地面接收机。器上频率误差中的零值和缓变量可以消除，仅剩高本系统设置了6台地面接收机，其中5台为跟踪测频变量，因此，地面站频标的精度控制是主要的。简量站，1台为半球波束固定指向天线的简易站(布置单的方法是直接采用高稳定的频标，如原子频标、基在危险区以改善测量几何，可无人值守)。目标上安线对传等，通过校频后保持10。以上的相对精度。装伪码扩频调制的遥测信号发射机。但在费用和实际使用上都存在着

8、一些问题。本系统每一个地面测站主要包括抛物面跟踪天线、伺采用GPS单星共视实时测频的方法来解决站间频服控制、CDMA分集跟踪接收机、CDMA高动态快捕率的一致性问题。接收机、10目标CDMA接收机、遥外测终端、GPS定每一采样时刻，GPS接收机载波