fix(app-F): 修正全局方向信息投影与误差指标

用实化干扰切空间统一 CP/IP 的 Schur 补与秩判据,明确放松 CP 与 IP 的等价条件。

补充传播方向符号、固定方向 rate 映射、参数单位及球面局部误差度量。
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2026-09-23 12:58:50 +08:00
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由已知几何唯一诱导,沿用第~\ref{subsec:refSatParameterization} 小节的参考星参数化。
物理参考时刻 $t_{\mathrm{ref}}$ 取首帧首采样点,物理时间为 $t_{\mathrm{phys}}=t_{\mathrm{ref}}+T_{\mathrm s}t_{p,t}$;卫星速度、加速度与姿态均在同一参考时刻取值。若物理 Doppler 及其对秒的导数分别记为 $f_\ell$(Hz)和 $\dot f_\ell$(Hz/s),则
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\begin{equation}
\nu_\ell=2\pi T_{\mathrm s}f_\ell,
\qquad
\dot\nu_\ell=2\pi T_{\mathrm s}^{2}\dot f_\ell.
\label{eq:sec5_physical_normalized_rates}
\end{equation}
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这里 $\dot\nu_\ell$ 是相对于采样点索引的 Doppler rate。令 $\Delta\mathbf v_\ell=\mathbf v_\ell-\mathbf v_{\ell_{\mathrm{ref}}}$、$\Delta\mathbf a_\ell^{\mathrm{orb}}=\mathbf a_\ell^{\mathrm{orb}}-\mathbf a_{\ell_{\mathrm{ref}}}^{\mathrm{orb}}$,其中 $\mathbf a_\ell^{\mathrm{orb}}$ 为轨道加速度向量。对相对速度投影按物理时间求导,有
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\begin{equation}
\frac{\mathrm d}{\mathrm d t_{\mathrm{phys}}}\Delta f_\ell
=\frac{\epsilon_D}{\lambda_{\mathrm c}}
\left[
(\Delta\mathbf a_\ell^{\mathrm{orb}})^\Tran\mathbf u
+\Delta\mathbf v_\ell^\Tran
\frac{\mathrm d\mathbf u}{\mathrm d t_{\mathrm{phys}}}
\right].
\label{eq:sec5_relative_rate_general}
\end{equation}
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本节固定全局方向,采用 $\mathrm d\mathbf u/\mathrm d t_{\mathrm{phys}}=\mathbf0$ 的局部模型,故
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\begin{equation}
\Delta\dot\nu_\ell(\boldsymbol\xi)
=\frac{2\pi T_{\mathrm s}^{2}\epsilon_D}{\lambda_{\mathrm c}}
(\Delta\mathbf a_\ell^{\mathrm{orb}})^\Tran\mathbf u(\boldsymbol\xi),
\qquad \epsilon_D=-1.
\label{eq:sec5_relative_rate_fixed_direction}
\end{equation}
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若实际方向随时间变化,被省略的项须另行评估;空间导向变化可忽略本身并不保证该项的相位贡献可忽略。其在局部二次相位中的误差量级为
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\begin{equation}
\frac{\pi}{\lambda_{\mathrm c}}
\max_\ell\left|
\Delta\mathbf v_\ell^\Tran
\frac{\mathrm d\mathbf u}{\mathrm d t_{\mathrm{phys}}}
\right|
\left(T_{\mathrm s}\max_{p,t}|t_{p,t}|\right)^2.
\label{eq:sec5_direction_rate_phase_error}
\end{equation}
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采用固定方向近似时,应使 \eqref{eq:sec5_direction_rate_phase_error} 远小于 $1$ rad;各导数量在参考时刻评估,该局部条件与后述高阶时间截断条件分别检查。
\subsection{连续相位多帧信号模型(CP)}
\label{subsec:dynamicCpModel}
@@ -238,7 +284,7 @@ $\chi_\ell$ 为第 $\ell$ 颗卫星在参考时刻的\emph{公共相位},由
\sum_{\ell=0}^{L-1}M_\ell PT\log \mathcal R^{\mathrm{ip}}_\ell.
\end{equation}
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三种准则的差别在于复增益处理方式:结构化 \gls{cp}(CP-str)保留跨帧公共相位约束;放松 \gls{cp}(CP-rel)放松为每块自由复系数(仍用 \gls{cp} 相位模板);\gls{ip} 则放弃跨帧绝对相位、采用块独立相位模板。逐项闭式消元、匹配统计量 $z^{\mathrm{cp/ip}}_{\ell,p}$ 与归一化因子 $d^{\mathrm{cp/ip}}_{\ell,p}$ 的定义、各种残差 $\mathcal R^{\mathrm{cp,str/rel/ip}}_\ell$ 的具体表达见\appref{sec:multiFrameCrb}。
结构化 \gls{cp}(CP-str)保留跨帧公共相位约束;放松 \gls{cp}(CP-rel)与 \gls{ip} 均允许每块自由复增益。在相同 Doppler/rate 映射与观测配置下,后两者的时间模板仅相差可被块增益吸收的常相位,集中准则和主参数 \gls{efim} 相同,参数对应见 \eqref{eq:A8_rel_ip_equivalence}。逐项闭式消元、匹配统计量 $z^{\mathrm{cp/ip}}_{\ell,p}$ 与归一化因子 $d^{\mathrm{cp/ip}}_{\ell,p}$ 的定义、各种残差 $\mathcal R^{\mathrm{cp,str/rel/ip}}_\ell$ 的具体表达见\appref{sec:multiFrameCrb}。
\subsection{Doppler rate 处理:CP-K 与 CP-U}