content(sec6): 引入传播时延/TDOA 作位置信息第三通道

在 δ=0 完全相干下补传播时延通道:新增小节给出单向时延
τ_ℓ^prop(p) 与参考链路总时延自由标量 τ_ref(吸收用户未知
发射时刻,与 ν_ref 吸收绝对 Doppler 平行),差分时延
Δτ_ℓ(p) 即 TDOA、只由几何定、携最直接的距离约束。信号
模型导频包络改为 s(t−τ_ℓ(p)),载波相位常数吸入 ζ_ℓ(取
群时延非载波);主参数 η_pos 扩为 [p,τ_ref,ν_ref]∈R^5、
集中似然改用 E_{τ,ℓ};可辨识性增列第三通道;DoA-融合基线
说明只回传 DoA 舍弃 TDOA、距离维退回纯视差;多用户堆叠
加 τ_ref,k。符号索引激活 τ_ℓ/τ_ref/Δτ_ℓ/E_{τ,ℓ}、补 τ_ref,k。
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若必须给出物理 Hz 单位,应显式写为 $\nu^{\mathrm{Hz}}$,避免与归一化模型参数混淆。
下标区分两类 Doppler:$\nu_k$ 为单阵列多信源场景中第 $k$ 个信源的独立 Doppler($K$ 个自由待估量);$\nu_\ell$ 为多星单用户场景中第 $\ell$ 条链路的 Doppler,由参考链路 $\nu_{\mathrm{ref}}$ 经几何映射 $\nu_\ell=\nu_{\mathrm{ref}}+\Delta\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$ 诱导,仅 $\nu_{\mathrm{ref}}$ 为自由标量。
相关符号汇总于表~\ref{tab:signalDopplerDelayNotation}。
其中带时延下标 $\tau$ 的符号($\tau_\ell$、$\tau_{\mathrm{ref}}$、$f_{\tau,\ell}$、$\boldsymbol\eta_\tau$、$\mathcal E_{\tau,\ell}$)为 \gls{doa}--Doppler--delay 扩展预留,本版本正文不展开,与\appref{subsec:beamformingSymbols} 的波束成形符号同属预留命名空间。
其中带时延下标 $\tau$ 的符号 $\tau_\ell$、$\tau_{\mathrm{ref}}$、$\Delta\tau_\ell$、$\mathcal E_{\tau,\ell}$ 在第~\ref{sec:userPositioning} 节的位置模型中激活,携带传播时延(\gls{tdoa})通道;其纯方向参数化形式 $f_{\tau,\ell}$、$\boldsymbol\eta_\tau$ 仍作预留。
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$\nu_{\mathrm{ref}}$ & 参考星链路上的归一化角 Doppler。\\
$\dot\nu_{\mathrm{ref}}$ & 参考星链路上的归一化 Doppler rate。\\
$\tau_{\mathrm{ref}}$ & 参考星链路上的离散时延,用于 \gls{doa}--Doppler--delay 扩展模型。\\
$\tau_{\mathrm{ref}}$ & 参考链路上的总时延自由标量,吸收用户未知发射时刻与参考链路绝对传播时延;位置模型中其余链路总时延为 $\tau_\ell=\tau_{\mathrm{ref}}+\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$,见第~\ref{subsec:delayPositionInduced} 小节。\\
$f_{\nu,\ell}(\cdot)$ & 由全局 \gls{doa} 与参考星归一化 Doppler 诱导得到第 $\ell$ 条链路归一化 Doppler 的几何映射。\\
$f_{\dot\nu,\ell}(\cdot)$ & 由全局 \gls{doa} 与参考星归一化 Doppler rate 诱导得到第 $\ell$ 条链路归一化 Doppler rate 的几何映射。\\
$f_{\tau,\ell}(\cdot)$ & 由全局 \gls{doa} 与参考星链路时延诱导得到第 $\ell$ 条链路时延的几何映射。 该符号属于参考星参数化,而不是一般信号符号。\\
$\Delta\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$ & 第 $\ell$ 条链路相对于参考星链路的归一化 Doppler 偏差。\\
$\Delta\dot\nu_\ell(\boldsymbol\xi)$ & 第 $\ell$ 条链路相对于参考星链路的归一化 Doppler-rate 偏差。\\
$\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$ & 第 $\ell$ 条链路相对参考链路的差分传播时延(\gls{tdoa}),由 $\|\mathbf p-\mathbf s_\ell\|_2-\|\mathbf p-\mathbf s_{\ell_{\mathrm{ref}}}\|_2$ 归一化到采样点得到,只由几何决定;$\Delta\tau_{\ell_{\mathrm{ref}}}\equiv0$。见第~\ref{subsec:delayPositionInduced} 小节。\\
$\boldsymbol\eta$ & 将一个模型中的所有待估计主参数堆叠得到的通用参数向量,避免与一般 \gls{doa} 参数 $\bm\theta_k$ 混淆。多星静态与动态多帧主线统一写为 $\boldsymbol\eta=[\boldsymbol\xi^\Tran,\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran\in\mathbb R^3$(动态多帧情形 $\dot\nu_{\mathrm{ref}}$ 放入干扰参数侧)。\\
$\boldsymbol\eta_{\tau}$ & \gls{doa}--Doppler--delay 扩展模型主参数,可写为 $\boldsymbol\eta_{\tau}=[\boldsymbol\xi^\Tran,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran$。\\
$\nu_{\mathrm{ref},k}$ & 多用户场景中第 $k$ 个用户的参考星归一化 Doppler;$K=1$ 时退化为 $\nu_{\mathrm{ref}}$。\\
$\tau_{\mathrm{ref},k}$ & 多用户位置模型中第 $k$ 个用户的参考链路总时延自由标量,吸收该用户未知发射时刻;$K=1$ 时退化为 $\tau_{\mathrm{ref}}$。\\
$\boldsymbol\eta_{\mathrm{mu}}$ & 多用户多星静态主参数,定义为 $\boldsymbol\eta_{\mathrm{mu}}=[\boldsymbol\xi_1^\Tran,\nu_{\mathrm{ref},1},\ldots,\boldsymbol\xi_K^\Tran,\nu_{\mathrm{ref},K}]^\Tran\in\mathbb R^{3K}$;$K=1$ 时退化为 $\boldsymbol\eta$。下标 $\mathrm{mu}$ 表示 multi-user。\\
$\boldsymbol\delta$ & 部分相干观测模型中非参考星的时间戳误差堆叠向量,$\boldsymbol\delta=[\delta_\ell]_{\ell\neq\ell_{\mathrm{ref}}}\in\mathbb R^{L-1}$;作为干扰参数处理。\\
$\boldsymbol\kappa$ & 完整实参数向量,专用于把主参数 $\boldsymbol\eta$ 与干扰参数 $\boldsymbol\psi$ 一起堆叠的场合,例如 $\boldsymbol\kappa=[\boldsymbol\eta^\Tran,\boldsymbol\psi^\Tran]^\Tran$。全文不再用 $\boldsymbol\eta$ 表示完整参数向量。\\
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前五节的主估计目标始终是全局方向 $\boldsymbol\xi$(外加参考星 Doppler)。但 $\boldsymbol\xi$ 只有两个自由度,描述的是``用户在哪个方向'',而多星协作定位真正要回答的是``用户在哪个点''——三维位置 $\mathbf p$。
本节沿一个新维度推进——\emph{输出参数化}(从方向到位置的几何反演)——把主参数从 $\boldsymbol\xi$ 换成 $\mathbf p$,其余维度保持最简:单观测块、单用户作为基线、已知导频、各星完全相干,不叠加第~\ref{sec:multiSatMultiUser}、\ref{sec:timestampError}、\ref{sec:dynamicDoaDopplerEst} 节的多用户/时间戳/多帧扩展。
关键观察是:第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的全局方向模型,正是位置模型在\emph{远场极限}下的退化——各星共享同一方向 $\mathbf u(\boldsymbol\xi)$;一旦用户与星座的距离有限,各星看到的视线方向不再相同,这一\emph{视差}差异连同差分 Doppler,正是把方向(2 维)补足为位置(3 维)的信息来源。这类``以位置为主参数、由原始观测直接估计''的方法即直接定位(Direct Position Determination,DPD)\cite{liFastAccurateLEO2022,haoInterferenceGeolocationSatellite2021}。
关键观察是:第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的全局方向模型,正是位置模型在\emph{远场极限}下的退化——各星共享同一方向 $\mathbf u(\boldsymbol\xi)$;一旦用户与星座的距离有限,各星看到的视线方向不再相同,这一\emph{视差}差异连同差分 Doppler 与差分时延,正是把方向(2 维)补足为位置(3 维)的信息来源。这类``以位置为主参数、由原始观测直接估计''的方法即直接定位(Direct Position Determination,DPD)\cite{liFastAccurateLEO2022,haoInterferenceGeolocationSatellite2021}。
详细位置 \gls{crb} 推导见\appref{sec:userPositionCrb}。
\subsection{位置参数化与逐星视线映射}
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其中整体符号取决于上行/去向约定,不影响 \gls{crb}(Fisher 信息对此不变)。关键是 $\mathbf u_\ell(\mathbf p)$ 经 $\mathbf p-\mathbf s_\ell$ 依赖\emph{完整位置}(含距离),故 $\Delta\nu_\ell$ 不只约束方向、也约束距离。
参考链路总 Doppler $\nu_{\mathrm{ref}}$ 仍作自由标量,继续吸收参考链路绝对 range-rate 与用户载频/钟偏;与既有模型一致,用户自身运动只通过 $\nu_{\mathrm{ref}}$(多帧情形再加 $\dot\nu_{\mathrm{ref}}$)进入,其对差分 Doppler 的残余贡献按静态块近似忽略。由此绝对 Doppler 不进入几何,几何只通过差分 $\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 约束 $\mathbf p$。
\subsection{信号模型、主参数与集中似然}
\subsection{传播时延的位置诱导与到达时间差}
\label{subsec:delayPositionInduced}
第 $\ell$ 颗卫星接收向量与第~\ref{subsec:staticBlockModel} 小节同构,仅将 $\boldsymbol\xi$ 替换为 $\mathbf p$:
前两小节中,位置 $\mathbf p$ 只通过\emph{角度}(逐星视线 $\mathbf a_\ell(\mathbf p)$)与\emph{差分 Doppler} $\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 进入观测,导频包络本身默认对齐到采样栅格、不携带距离。本小节沿同一几何反演思路再补一条通道:用户在\emph{未知时刻}发射上行导频,信号经各链路传播后落到各星采样栅格上,逐星传播时延之差携带距离。
第 $\ell$ 条链路的单向传播时延(以采样点数计)由用户与卫星的距离决定
%
\begin{equation}
\mathbf y_\ell(t)=\zeta_\ell\,\mathbf a_\ell(\mathbf p)\,s(t)\,e^{j\nu_\ell(\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}})t}+\mathbf n_\ell(t),
\tau_\ell^{\mathrm{prop}}(\mathbf p)
=\frac{\|\mathbf p-\mathbf s_\ell\|_2}{c\,T_{\mathrm s}},
\end{equation}
%
其中 $c$ 为光速。沿用参考星参数化,把参考链路上的\emph{总时延}——用户发射时刻与参考链路传播时延之和——记为自由标量 $\tau_{\mathrm{ref}}$,其余链路的总时延通过几何映射写为
%
\begin{equation}
\label{eq:sec7_tau_pos}
\tau_\ell(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}})
=\tau_{\mathrm{ref}}+\Delta\tau_\ell(\mathbf p),
\qquad
\Delta\tau_\ell(\mathbf p)
=\frac{\|\mathbf p-\mathbf s_\ell\|_2-\|\mathbf p-\mathbf s_{\ell_{\mathrm{ref}}}\|_2}{c\,T_{\mathrm s}},
\qquad
\Delta\tau_{\ell_{\mathrm{ref}}}(\mathbf p)\equiv0.
\end{equation}
%
这与参考链路 Doppler $\nu_{\mathrm{ref}}$ 吸收绝对 range-rate 与用户钟偏的方式完全平行:用户发射时刻不可观测,但它对所有卫星\emph{公共},被 $\tau_{\mathrm{ref}}$ 吸收后,剩余的差分时延 $\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$ 即\gls{tdoa},只由几何决定、与发射时刻无关。$\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$ 经 $\|\mathbf p-\mathbf s_\ell\|_2$ 依赖完整距离,是补足位置距离维的第三类信息:与视差、差分 Doppler 间接的角度/频率依赖不同,它\emph{直接}测量到各星的距离差。
\subsection{信号模型、主参数与集中似然}
第 $\ell$ 颗卫星接收向量在第~\ref{subsec:staticBlockModel} 小节基础上把全局方向 $\boldsymbol\xi$ 替换为位置 $\mathbf p$,并在导频包络引入位置诱导时延 $\tau_\ell(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}})$:
%
\begin{equation}
\mathbf y_\ell(t)=\zeta_\ell\,\mathbf a_\ell(\mathbf p)\,s\big(t-\tau_\ell(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}})\big)\,e^{j\nu_\ell(\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}})t}+\mathbf n_\ell(t),
\qquad \mathbf n_\ell(t)\sim\mathcal{CN}(\mathbf0,\sigma_\ell\mathbf I_{M_\ell}).
\end{equation}
%
时间模板 $\mathbf q_\ell(\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}})$ 与空时模板 $\mathbf g_\ell=\mathbf q_\ell\otimes\mathbf a_\ell$ 按相同方式定义。主参数为
其中 $\tau_\ell$ 不要求为整数采样,按带限插值理解;时延引入的载波相位常数 $e^{-j\nu_\ell\tau_\ell}$ 与各星独立复增益不可分、已吸入 $\zeta_\ell$,故跨星增益取自导频\emph{群时延}而非载波相位(亚波长载波相干是另一档增益,本节不展开)。时间模板 $\mathbf q_\ell(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}})$ 与空时模板 $\mathbf g_\ell=\mathbf q_\ell\otimes\mathbf a_\ell$ 按相同方式定义,但现在同时依赖角度、时延与 Doppler。主参数为
%
\begin{equation}
\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}
=\begin{bmatrix}\mathbf p\\\nu_{\mathrm{ref}}\end{bmatrix}\in\mathbb R^4,
=\begin{bmatrix}\mathbf p\\\tau_{\mathrm{ref}}\\\nu_{\mathrm{ref}}\end{bmatrix}\in\mathbb R^5,
\end{equation}
%
干扰参数仍为各星复增益与噪声方差 $\{\zeta_\ell,\sigma_\ell\}$。由于似然以及对 $\zeta_\ell$、$\sigma_\ell$ 的闭式消元与第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节逐字平行(只是 $\mathbf g_\ell$ 现在依赖 $\mathbf p$),集中似然准则直接写为
其中 $\tau_{\mathrm{ref}}$ 与 $\nu_{\mathrm{ref}}$ 为分别吸收绝对发射时刻与绝对 Doppler 的两个自由标量,位置信息只经几何差分 $\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$、$\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 与逐星视线进入。干扰参数仍为各星复增益与噪声方差 $\{\zeta_\ell,\sigma_\ell\}$。由于似然以及对 $\zeta_\ell$、$\sigma_\ell$ 的闭式消元与第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节逐字平行(只是 $\mathbf g_\ell$ 现在依赖 $\mathbf p$、$\tau_{\mathrm{ref}}$ 与 $\nu_{\mathrm{ref}}$),集中似然准则直接写为
%
\begin{equation}
\widehat{\boldsymbol\eta}_{\mathrm{pos}}
=\argmin_{\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}}}
\sum_{\ell=0}^{L-1}M_\ell T\log\mathcal E_\ell(\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}}),
=\argmin_{\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}}
\sum_{\ell=0}^{L-1}M_\ell T\log\mathcal E_{\tau,\ell}(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}),
\qquad
\mathcal E_\ell\triangleq\|\tilde{\mathbf y}_\ell\|_2^2-\frac{\big|\mathbf g_\ell^\Herm\tilde{\mathbf y}_\ell\big|^2}{\|\mathbf g_\ell\|_2^2}.
\mathcal E_{\tau,\ell}\triangleq\|\tilde{\mathbf y}_\ell\|_2^2-\frac{\big|\mathbf g_\ell^\Herm\tilde{\mathbf y}_\ell\big|^2}{\|\mathbf g_\ell\|_2^2}.
\end{equation}
%
形式与第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的集中似然完全一致,仍是``在统一的 $(\mathbf p,\nu_{\mathrm{ref}})$ 下,对各星空时匹配输出按几何与噪声水平加权融合'',只是匹配模板 $\mathbf g_\ell$ 由位置参数化。
形式与第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的集中似然完全一致,仍是``在统一的 $(\mathbf p,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}})$ 下,对各星空时匹配输出按几何与噪声水平加权融合'',只是匹配模板 $\mathbf g_\ell$ 现由位置经角度、时延、Doppler 三条通道参数化。
\subsection{可辨识性与几何精度}
\label{subsec:positionIdentifiability}
位置三维可辨识性来自两条互补信息:(i)跨星 \gls{aoa} 视差——位置沿某颗星视线方向的平移不改变该星本地角,却改变其他星的本地角;(ii)差分 Doppler $\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 对距离的依赖。二者都要求 $L\ge2$ 且几何充分:单星时各采样仅约束单一方向、距离不可辨识,正好落回第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的纯方向情形。
位置三维可辨识性来自三条互补信息:(i)跨星 \gls{aoa} 视差——位置沿某颗星视线方向的平移不改变该星本地角,却改变其他星的本地角;(ii)差分 Doppler $\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 对距离的依赖;(iii)差分时延(\gls{tdoa})$\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$ 对距离的直接约束(最直接地补强通常最弱的距离维)。三者都要求 $L\ge2$ 且几何充分:单星时各采样仅约束单一方向、距离不可辨识,正好落回第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst} 节的纯方向情形。
量化上,沿用消去干扰参数后的 \gls{efim} 投影--Gram 结构(见\appref{sec:userPositionCrb}),$\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}$ 的 \gls{efim} 的最弱本征方向通常对应\emph{距离}维,其条件数(几何精度因子,GDOP)由星座基线/视差角与各链路信噪比共同决定。两星或少数多星时,横向位置因视差好而精度高、距离维因视差角小而恶化,是该模型最典型的几何各向异性\cite{weiIntegratedDopplerPositioning2024,xvJointBeamScheduling2024}。这与第~\ref{subsec:multiSatGainFdIdentifiability} 小节用同一套投影--Gram/条件数语言刻画的多星 Doppler 增益是同源的。
\subsection{DoA-融合基线}
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本节集中似然把 $L$ 颗星的\emph{原始采样}联合进同一准则,需将各星采样级数据回传融合中心。降低回传与中心化处理量的对照基线是:每颗星\emph{仅用本星数据}估计本地来向 $\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}}=[\alpha_\ell^{\mathrm{loc}},\beta_\ell^{\mathrm{loc}}]^\Tran$(本星复增益、链路 Doppler、噪声均作本地干扰参数),融合中心只接收 $L$ 个本地 \gls{doa} 估计及其协方差,再按逐星视线几何相交得到位置 $\mathbf p$。
%
由于每条链路复增益未知(作干扰参数),各星本地 \gls{doa} 是其对位置贡献的近充分统计量,故``只回传 DoA''相对``回传原始采样''的损失仅来自被舍弃的差分 Doppler 与跨星联合约束;单观测块内 Doppler 近常数时二者差距通常很小。位置 \gls{crb} 写为各星本地 \gls{doa} 协方差经视线--位置 Jacobian 传播的相交形式
由于每条链路复增益未知(作干扰参数),各星本地 \gls{doa} 是其对位置\emph{角度}贡献的近充分统计量,故``只回传 \gls{doa}''相对``回传原始采样''的损失来自被舍弃的差分时延(\gls{tdoa})、差分 Doppler 与跨星联合约束;单观测块内 Doppler 近常数时差分 Doppler 一项损失通常很小,但差分时延携带的距离约束被一并舍弃,该基线因而保住角度精度、在距离维退回纯视差几何。位置 \gls{crb} 写为各星本地 \gls{doa} 协方差经视线--位置 Jacobian 传播的相交形式
%
\begin{equation}
\label{eq:sec7_doafusion}
@@ -114,13 +140,13 @@
\subsection{多用户堆叠}
推广到 $K$ 个单天线用户,只需把每个用户的位置与参考 Doppler 独立堆叠:
推广到 $K$ 个单天线用户,只需把每个用户的位置、参考时延与参考 Doppler 独立堆叠:
%
\begin{equation}
\boldsymbol\eta_{\mathrm{mu\text{-}pos}}
=[\mathbf p_1^\Tran,\nu_{\mathrm{ref},1},\ldots,\mathbf p_K^\Tran,\nu_{\mathrm{ref},K}]^\Tran\in\mathbb R^{4K}.
=[\mathbf p_1^\Tran,\tau_{\mathrm{ref},1},\nu_{\mathrm{ref},1},\ldots,\mathbf p_K^\Tran,\tau_{\mathrm{ref},K},\nu_{\mathrm{ref},K}]^\Tran\in\mathbb R^{5K}.
\end{equation}
%
第 $\ell$ 颗卫星对第 $k$ 个用户的空时模板 $\mathbf g_{\ell,k}=\mathbf q_{\ell,k}\otimes\mathbf a_\ell(\mathbf p_k)$、集中似然对各星 $\mathbf G_\ell=[\mathbf g_{\ell,1},\ldots,\mathbf g_{\ell,K}]$ 列空间的投影、以及用户分离可辨识性,全部与第~\ref{sec:multiSatMultiUser} 节及\appref{subsec:E2_multiUserMultiSatCrb} 逐字平行,只把 $\boldsymbol\xi_k$ 换成 $\mathbf p_k$。
其中 $\tau_{\mathrm{ref},k}$ 吸收第 $k$ 个用户的未知发射时刻,逐用户独立。第 $\ell$ 颗卫星对第 $k$ 个用户的空时模板 $\mathbf g_{\ell,k}=\mathbf q_{\ell,k}\otimes\mathbf a_\ell(\mathbf p_k)$、集中似然对各星 $\mathbf G_\ell=[\mathbf g_{\ell,1},\ldots,\mathbf g_{\ell,K}]$ 列空间的投影、以及用户分离可辨识性,全部与第~\ref{sec:multiSatMultiUser} 节及\appref{subsec:E2_multiUserMultiSatCrb} 逐字平行,只把 $\boldsymbol\xi_k$ 换成 $\mathbf p_k$、并在时间模板中加入位置诱导时延。
本节完成了从全局方向到用户三维位置的输出参数化:阵列信号模型、参考星 Doppler、集中似然与 \gls{efim} 框架全部继承自多星静态主线,唯一变动的是``位置经逐星视线映射诱导各星本地角与差分 Doppler''这一几何层;全局方向模型为其远场极限。这正是多星阵列对多用户单天线定位所需的模型接口;多帧连续相位扩展可正交叠加于此。星间定时误差因主要作用于差分 Doppler 与跨星测距、而非各星本地 \gls{doa},其对位置估计的影响构成下一节的内容。
本节完成了从全局方向到用户三维位置的输出参数化:阵列信号模型、参考链路时延与 Doppler、集中似然与 \gls{efim} 框架全部继承自多星静态主线,唯一变动的是``位置经逐星视线映射诱导各星本地角、差分 Doppler 与差分时延''这一几何层;全局方向模型为其远场极限。三条位置信息通道中,角度与差分 Doppler 不依赖跨星定时,差分时延(\gls{tdoa})则携带最直接的距离约束。这正是多星阵列对多用户单天线定位所需的模型接口;多帧连续相位扩展可正交叠加于此。星间定时误差与跨星差分时延落在同一时间轴上、二者只以和被观测,其对位置估计(尤其 \gls{tdoa} 通道)的影响构成下一节的内容。