基于低轨稀疏星座的蓝绿激光对潜定位研究

作     者：徐伟证 康国华 刘佳露 张雷 刘宗强 XU Weizheng;KANG Guohua;LIU Jialu;ZHANG Lei;LIU Zongqiang

作者机构：南京航空航天大学航天学院南京210016 西安卫星测控中心西安710043 

基　　金：上海航天科技创新基金(SAST2018-047) 空间智能控制技术重点实验室开放基金(KGJZDSYS-2018-07) 

出 版 物：《中国空间科学技术》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2020年第40卷第5期

页      码：82-90页

摘      要：潜艇只在必要时刻才浮出水面,对实时通信和导航定位造成极大制约。蓝绿激光具有深水穿透性高、衰减系数低等优势,已在机载和星载平台对潜艇通信中得到验证。借鉴GNSS导航信号产生原理,结合蓝绿激光通信测距一体化与低轨卫星自身精密定轨,提出了基于蓝绿激光通信的低轨卫星对潜定位算法。通过在激光通信中增加载波相位调制,实现潜艇激光接收器的伪距测量,联合其高程测量信息实现水下定位。以一带一路海域,特别是中国南海区域为服务对象,优化星座参数设计了3颗卫星组成的低轨稀疏星座。潜艇在星座覆盖区域内保持静态,间隔1~3 min完成至少两次通信测距和导航电文接收,联合两组观测数据、精密星历及高程测量信息进行定位解算。仿真结果显示,在卫星过境期间,考虑卫星定轨精度,激光在空气、水下传播误差等因素,潜艇可在水下实现X、Z方向定位误差优于100 m,Y方向误差约100~150 m的高精度定位,对提升潜艇的战场作战能力具有意义。

主 题 词：低轨卫星 稀疏星座 蓝绿激光 通信测距 潜艇定位 

学科分类：08[工学] 081601[081601] 0816[工学-纺织类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2020.0061

馆 藏 号：203979583...