发展中的无源定位技术
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作者：水云间 发布日期：2007-04-11 ↓以下是文章部份文字内容↓ |
近年 来 所 发生的历次高科技局部战争再次证明，辐射源无源定位系统是现代一体化
防空系统、机载对地、对海攻击以及对隐身目标的远程预警系统的重要组成部分。对辐射
源的定位信息，可以直接用于对敌武器平台的精确打击，引导反辐射武器攻击以及建立战
场电子战斗序列(EOB)等。
科技 的 进步 和实战需要推动了无源定位技术的发展，无论是利用外辐射信号对目标
的定位，还是利用目标自身辐射信号对目标的定位技术，都有长足的发展和创新。其中借
助外辐射信号，诸如电视(TV)信号和调频(FM)广播信号，对目标反射信号进行相关处理，
定出目标位置的无源探铡跟踪系统崭露头角。
利用 目 标 自身辐射信号的无源定位系统也不断采用新的技术。近年来，除了传统的
测向定位，TDOA定位和差分多普勒定位技术外，还涌现出单站快速定位新技术，诸如，无
源测距、相位变化率技术以及利用“平面外”多路径反射信号的定位技术。
本文 将 上 述两方面的技术发展作一概要介绍。
2 利用外辐射信号的无源定位技术
所 谓利 用 外辐射源信号的无源定位，是指无源定位系统不是利用目标自身辐射源的
辐射信号进行定位，而是接收目标外的辐射信号进行定位。这类外辐射信号一般是在空
中已存在的广播TV，通信和FTVI无线电广播信号。目前，国际上研究较多的是利用商业
广播TV信号和MF 电台信号来进行无源定位。系统通过接收这些直射信号和目标反射
信号，测量它们的TDOA,AOA和多普勒频移，经高速处理机处理和运算，实现目标的探测
和定位。
这种 定 位 系统的主要特点是:首先，由于其类似于收发分置的双基或多基雷达系统，
而且又工作在隐身目标的电波吸收材料对其作用较小的FM 广播和TV信号的甚高频和
超高频段，能有效地对付隐身目标;其二，由于系统本身不发射电磁能量，所以有很好的隐
蔽性，能有效地抗反辐射导弹和具有很强的生命力;其三，由于利用商业的TV台或FM无
线电台发射的信号，系统无需配置昂贵的发射设备，系统成本较低。
多年 来 ，这 种无源定位系统的独特优点引起了各国对此种无源定位技术的普遍重视
和深人研究。目前，西方美、英、法、德和澳等各国都在开展这方面的研究，其中尤为突出
的代表系统是美国洛克希德?马丁公司经过 15年潜心研究的利用商业TV信号和FM广
播信号进行探测和定位的“沉默的哨兵”系统、以及英国防御研究局(DERA)正在研究的利
用TV信号的无源探测定位系统。
2.1“沉默的哨兵1，系统1，一5]
这是 美 国 洛克希德?马丁公司历经 15年秘密研究的产物。它是利用商业 FM广播信
号和TV信号对空中目标进行探测和定位，其自身不发射电磁能量。所以消除了常规低
频雷达在探测隐身飞机和巡航导弹时来自TV广播,FM无线电台和蜂窝电话发射台的干
扰。并且系统类似于收发分置的雷达系统，能够接收折射到隐身飞机侧面或上部的信号
回波。因此系统具有抗反辐射导弹、反隐身和生存能力强的特点。
系统 主 要 由大动态数字接收机、接收天线阵、高性能商用计算机(达到每秒数千兆浮
点运算次数的并行处理速度)、三维战术显示器和包括信号源数据库在内的软件组成。
系统 的 核 心技术是无源相干定位(PCL)技术，它利用商业FM无线电台和TV台(50
8OOMHz)的连续载波，以及载波信号的包络。并且以这种稳态载波信号的包络，测量直射
和反射信号间的TDOA的可区分特性，探测、跟踪和定位目标。系统成功的关键是高速信
号处理能力和采用新的算法
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