一种卫星定位系统和定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及星载无源定位技术领域，具体涉及一种卫星定位系统和定位方法。
【背景技术】
[0002] 星载无源定位，因其自身不辐射电、磁、声、光信号而具有很好的隐蔽性，并具有探 测距离远、覆盖区域大等优点，使其在民用和军事领域具有广泛的应用前景。图1是现有卫 星定位技术分类示意图，参见图1，根据星载无源定位所需的卫星数量，卫星定位可以分为 单星定位技术、双星定位技术并可进一步划分。而按照定位卫星轨道高度的不同，现有卫星 定位技术可以划分为低轨卫星定位、高轨卫星定位、大椭圆轨道卫星定位、组合轨道卫星定 位等。
[0003] 为了进一步提高卫星定位精度，目前各国的研宄重点已经从以前的单星定位技术 转变到双星/多星定位技术，但在现有的多星定位技术主要集中于多颗卫星位于相同的轨 道类型，例如均位于低轨、均位于高轨等，对于多星分别位于不同的轨道类型（如分别位于 高轨、低轨）的情况，目前可见于文献的相关研宄几乎没有。现有的卫星定位技术的定位精 度较差，在星间同步等方面的要求极高，需要星间同步设备和星间链路设备来实现，方案复 杂、成本尚。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种卫星定位系统和定位方法以解决现有技术中存在的定位精度 较差，需要星间同步设备和星间链路设备来实现，系统复杂、成本高的问题。
[0005] 为到达上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 根据本发明的一个方面，卫星定位系统包括：高轨卫星和低轨卫星；
[0007] 高轨卫星，用于侦收待定位目标辐射源发射的上行信号，并对侦收的上行信号进 行模拟转发；
[0008] 低轨卫星，用于侦收待定位目标辐射源发射的上行信号以及侦收高轨卫星模拟转 发的上行信号；对侦收的两路上行信号进行处理，计算得到待定位目标辐射源的位置信息， 并将得到的待定位目标辐射源的位置信息下传给地面站。
[0009] 可选地，高轨卫星包括：
[0010] 对地天线，用于侦收待定位目标辐射源发射的上行信号；
[0011] 模拟变频单元，用于对上行信号进行频率变换；
[0012] 功放单元，用于将变频后的上行信号进行放大处理；
[0013] 发射天线，用于将变频后的上行信号模拟转发，供低轨卫星侦收。
[0014] 可选地，低轨卫星包括：对天天线、对地天线、模拟变频单元、合路单元和星上信号 处理单元；
[0015] 对天天线，用于侦收高轨卫星模拟转发的上行信号，将高轨卫星模拟转发上行信 号发送给模拟变频单元；
[0016] 对地天线，用于侦收待定位目标辐射源发射的上行信号，并将待定位目标辐射源 发射的上行信号发送给模拟变频单元；
[0017] 模拟变频单元，用于对对天天线和对地天线侦收的上行信号进行频率变换，将变 频后的两路上行信号发送给合路单元；
[0018] 合路单元，用于接收变频后的两路上行信号并对两路上行信号进行合路，将合路 后的信号发送给星上信号处理单元；
[0019] 星上信号处理单元，用于对合路单元合路后的信号进行处理，提取合路后的信号 的时差和频差信息，根据时差和频差信息计算得到待定位目标辐射源的位置信息，将计算 得到的待定位目标辐射源的位置信息通过卫星数传链路发送给地面站。
[0020] 可选地，星上信号处理单元，具体通过下列公式提取合路后的信号的时差和频差 信息：
[0021] 设低轨卫星侦收的两路上行信号分别为：
【主权项】
1. 一种卫星定位系统，其特征在于，所述卫星定位系统包括；高轨卫星和低轨卫星； 所述高轨卫星，用于侦收待定位目标福射源发射的上行信号，并对侦收的所述上行信 号进行模拟转发； 所述低轨卫星，用于侦收待定位目标福射源发射的上行信号W及侦收所述高轨卫星模 拟转发的上行信号；对侦收的两路上行信号进行处理，计算得到待定位目标福射源的位置 信息，并将得到的待定位目标福射源的位置信息下传给地面站。
2. 根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述高轨卫星包括： 对地天线，用于侦收待定位目标福射源发射的上行信号； 模拟变频单元，用于对所述上行信号进行频率变换； 功放单元，用于将变频后的所述上行信号进行放大处理； 发射天线，用于将变频后的所述上行信号模拟转发，供所述低轨卫星侦收。
3. 根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述低轨卫星包括：对天天线、 对地天线、模拟变频单元、合路单元和星上信号处理单元； 所述对天天线，用于侦收所述高轨卫星模拟转发的上行信号，将所述高轨卫星模拟转 发的上行信号发送给所述模拟变频单元； 所述对地天线，用于侦收待定位目标福射源发射的上行信号，并将待定位目标福射源 发射的上行信号发送给所述模拟变频单元； 所述模拟变频单元，用于对所述对天天线和所述对地天线侦收的上行信号进行频率变 换，将变频后的两路所述上行信号发送给所述合路单元； 所述合路单元，用于接收变频后的两路上行信号并对两路上行信号进行合路，将合路 后的信号发送给所述星上信号处理单元； 所述星上信号处理单元，用于对所述合路单元合路后的信号进行处理，提取所述合路 后的信号的时差和频差信息，根据所述时差和频差信息计算得到所述待定位目标福射源的 位置信息，将计算得到的所述待定位目标福射源的位置信息通过卫星数传链路发送给地面 站。
4. 根据权利要求1所述的卫星定位系统，其特征在于，所述星上信号处理单元，具体通 过下列公式提取所述合路后的信号的时差和频差信息： 设所述低轨卫星侦收的两路上行信号分别为：
公式（1) 其中S(t)为待定位目标福射源发射的上行信号，T、fd、A分别是所述低轨卫星侦收的 两路上行信号x(t)、y(t)的时差、频差和相对幅度，n,(t)和ny(t)分别为所述低轨卫星侦 收的两路上行信号x(t)、y(t)附加的零均值高斯白噪声，且互相独立； 获取所述低轨卫