\section{用户位置 CRB} \label{sec:userPositionCrb} \begin{mdquote} \noindent\textbf{本附录设定}:对应正文第~\ref{sec:userPositioning}~节的有限距离位置模型。联合观测与复增益消元沿用\appref{sec:A6_multiArrayStatDetDoaDopplerCrb} 的方法,主参数 Jacobian 按位置诱导的角度、Doppler 和传播时延重新构造。 \begin{itemize}[leftmargin=1.5em,itemindent=0pt] \item \emph{主参数} $\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}=[\mathbf p^\Tran,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran\in\mathbb R^5$(用户位置、参考时延与参考 Doppler);\emph{干扰参数} 同\appref{sec:A6_multiArrayStatDetDoaDopplerCrb}(各星复增益与噪声方差)。 \item \emph{本附录给出} 位置对视线与本地角、含地固用户速度的差分 Doppler、传播时延的链式 Jacobian,及由此的位置 \gls{crb};其余直接引用\appref{sec:A6_multiArrayStatDetDoaDopplerCrb} 的结果。 \item \emph{本附录局部符号} $\mathbf u_\ell$:星 $\ell$ 单位视线;$\mathbf r_\ell=\mathbf p-\mathbf s_\ell$:星--用户位移;$\mathbf q_\ell^{\mathrm{del}}$:时延模板。完整索引见\appref{sec:assumptionsAndNotation}。 \end{itemize} \end{mdquote} \subsection{位置对视线与本地角的链式导数} 单位视线 $\mathbf u_\ell(\mathbf p)=\mathbf r_\ell/\|\mathbf r_\ell\|_2$($\mathbf r_\ell=\mathbf p-\mathbf s_\ell$)对位置的 Jacobian 为 % \begin{equation} \frac{\partial\mathbf u_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{1}{\|\mathbf r_\ell\|_2}\big(\mathbf I_3-\mathbf u_\ell\mathbf u_\ell^\Tran\big)\in\mathbb R^{3\times3}. \label{eq:H_dudp} \end{equation} % 两点结构性读法:因子 $1/\|\mathbf r_\ell\|_2$ 表明角灵敏度随距离衰减——这正是远场极限下位置不可由角度观测的根源;投影 $\mathbf I_3-\mathbf u_\ell\mathbf u_\ell^\Tran$(秩 $2$)表明沿视线方向(径向)平移不改变该星方向,只有横向平移可观测,故单星无法定距,必须靠多星视差把各秩 $2$ 投影补成满秩 $3$。 本地传播方向为 $\mathbf u_\ell^{\mathrm{loc}}=-\boldsymbol\Omega_\ell^\Tran\mathbf u_\ell$,因此 $\dfrac{\partial\mathbf u_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\mathbf p}=-\boldsymbol\Omega_\ell^\Tran\,\dfrac{\partial\mathbf u_\ell}{\partial\mathbf p}$。在该传播方向处应用 \eqref{eq:A6_local_angle_chain} 的 atan2/arcsin 链式法则,得到本地角对位置的 Jacobian,从而阵列导向矢量对位置的 Jacobian 为 % \begin{equation} \frac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial(\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}})^\Tran} \,\frac{\partial\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\mathbf p} \in\mathbb C^{M_\ell\times3}, \label{eq:H_dadp} \end{equation} % 其中阵列流形 Jacobian $\dfrac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial(\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}})^\Tran}$ 取 \eqref{eq:A6_a_local_jac}。 Doppler 部分,由 $\nu_\ell=\nu_{\mathrm{ref}}+\Delta\nu_\ell(\mathbf p)$ 与位置诱导差分 \eqref{eq:sec7_dnu_pos},并令 $\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}=\partial\mathbf v_u/\partial\mathbf p$,有 % \begin{equation} \frac{\partial\nu_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{\partial\Delta\nu_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{2\pi T_{\mathrm s}}{\lambda_{\mathrm c}} \left[(\mathbf v_\ell-\mathbf v_u(\mathbf p))^\Tran\frac{\partial\mathbf u_\ell}{\partial\mathbf p} -\mathbf u_\ell^\Tran\boldsymbol\Omega_{\mathrm E} -(\mathbf v_{\ell_{\mathrm{ref}}}-\mathbf v_u(\mathbf p))^\Tran\frac{\partial\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}}}{\partial\mathbf p} +\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}}^\Tran\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}\right]\in\mathbb R^{1\times3}, \qquad \frac{\partial\nu_\ell}{\partial\nu_{\mathrm{ref}}}=1, \label{eq:H_dnudp} \end{equation} % 其中 $\dfrac{\partial\mathbf u_\ell}{\partial\mathbf p}$ 正是 \eqref{eq:H_dudp},而 $\partial\mathbf v_u/\partial\mathbf p=\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}$ 来自地固用户的 ECI 速度映射。第一、第三项由卫星--用户相对速度加权,因而同时包含视线随位置变化时用户速度投影的导数;显式的地固用户速度映射项则贡献 $-(\mathbf u_\ell-\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}})^\Tran\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}$。当两条视线趋于共同方向且有限距离投影退化时,这两类项分别退化或抵消。传播时延通道由 $\tau_\ell=\tau_{\mathrm{ref}}+\Delta\tau_\ell(\mathbf p)$ 与 \eqref{eq:sec7_tau_pos} 给出, % \begin{equation} \frac{\partial\tau_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{\partial\Delta\tau_\ell}{\partial\mathbf p} =\frac{1}{c\,T_{\mathrm s}}\big(\mathbf u_\ell-\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}}\big)^\Tran\in\mathbb R^{1\times3}, \qquad \frac{\partial\tau_\ell}{\partial\tau_{\mathrm{ref}}}=1, \label{eq:H_dtaudp} \end{equation} % 即差分时延对位置的灵敏度是两条视线\emph{单位向量之差},远场 $\mathbf u_\ell\to\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}}$ 时同样趋零,与角度、Doppler 共享同一径向退化。导频包络对时延的导数记为时延模板 $[\mathbf q_\ell^{\mathrm{del}}]_t\triangleq\dfrac{\partial[\mathbf q_\ell]_t}{\partial\tau_\ell}=-\dot s(t-\tau_\ell)\,e^{j\nu_\ell t}$($\dot s$ 为导频时间导数,与\appref{subsec:F2_schurDelta} 的 $\mathbf q^{\mathrm{te}}$ 共用同一包络导数)。这里 $\dot s$ 取导频的\emph{带限}时间导数:时延与 \gls{tdoa} 信息正源于导频导数能量 $\sum_t|\dot s(t)|^2$(即 RMS/Gabor 带宽的平方),故 $\dot s$(以及 \gls{mcrb} 曲率所需的二阶导数 $\ddot s$)须按导频真实带限谱评估,而不可把有限观测窗强当成一个周期、改用循环导数约定——后者会在窗边界注入非物理的导数奇异、虚增时延信息。时间模板现同时依赖时延与 Doppler,链式导数为 % \begin{equation} \frac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial p_i} =\mathbf q_\ell^{\mathrm{del}}\,\frac{\partial\tau_\ell}{\partial p_i} +\left(\frac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial\nu_\ell}\right)\frac{\partial\nu_\ell}{\partial p_i}, \qquad \frac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial\tau_{\mathrm{ref}}}=\mathbf q_\ell^{\mathrm{del}}, \qquad \frac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial\nu_{\mathrm{ref}}}=\frac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial\nu_\ell}. \end{equation} \subsection{位置 EFIM 与 CRB} 按 Kronecker 求导法则(同 \eqref{eq:A6_Dl})组装空时模板对 $\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}=[\mathbf p^\Tran,\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran$ 的 Jacobian % \begin{equation} \mathbf D_\ell^{\mathrm{pos}} =\left[\, \frac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial p_x},\ \frac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial p_y},\ \frac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial p_z},\ \frac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial\tau_{\mathrm{ref}}},\ \frac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial\nu_{\mathrm{ref}}} \,\right]\in\mathbb C^{M_\ell T\times5}, \end{equation} % 其中位置列 $\dfrac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial p_i}=\mathbf q_\ell\otimes\left(\dfrac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial p_i}\right)+\left(\dfrac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial p_i}\right)\otimes\mathbf a_\ell$ 现含角度、时延、Doppler 三项贡献($\dfrac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial p_i}$ 见上式)、时延列 $\dfrac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial\tau_{\mathrm{ref}}}=\mathbf q_\ell^{\mathrm{del}}\otimes\mathbf a_\ell$、Doppler 列 $\dfrac{\partial\mathbf g_\ell}{\partial\nu_{\mathrm{ref}}}=\left(\dfrac{\partial\mathbf q_\ell}{\partial\nu_\ell}\right)\otimes\mathbf a_\ell$,$\dfrac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial p_i}$ 取 \eqref{eq:H_dadp} 的第 $i$ 列。消去复增益后的 \gls{efim} 与 \eqref{eq:A6_Ieff_final} 同形: % \begin{equation} \mathcal I_{\mathrm e}(\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}) =2\sum_{\ell=0}^{L-1}\frac{|\zeta_\ell|^2}{\sigma_\ell} \Re\big\{(\mathbf D_\ell^{\mathrm{pos}})^\Herm\mathcal P_{\mathbf g_\ell}^\perp\mathbf D_\ell^{\mathrm{pos}}\big\}\in\mathbb R^{5\times5}. \label{eq:H_efim} \end{equation} % 将 \eqref{eq:H_efim} 按 $(\mathbf p,\boldsymbol\phi)$ 分块($\boldsymbol\phi=[\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran$ 为吸收绝对发射时刻与绝对 Doppler 的两个自由标量) % \begin{equation} \mathcal I_{\mathrm e}(\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}}) =\begin{bmatrix} \mathcal I_{\mathrm{pp}} & \mathcal I_{\mathrm p\phi}\\ \mathcal I_{\phi\mathrm p} & \mathcal I_{\phi\phi} \end{bmatrix}, \end{equation} % 则把 $\boldsymbol\phi$ 视为干扰参数、对其取 Schur 补,得位置 \gls{crb} % \begin{equation} \operatorname{CRB}(\mathbf p) =\big(\mathcal I_{\mathrm{pp}}-\mathcal I_{\mathrm p\phi}\,\mathcal I_{\phi\phi}^{-1}\,\mathcal I_{\phi\mathrm p}\big)^{-1}\in\mathbb R^{3\times3}. \end{equation} % 几何精度因子(GDOP)即 $\sqrt{\operatorname{tr}\operatorname{CRB}(\mathbf p)}$ 随星座几何的变化。 \begin{mdquote} \textbf{远场退化(Fisher 信息层)。} 由 \eqref{eq:H_dudp} 与 \eqref{eq:H_dtaudp},在各星视线趋于共同方向的远场极限中,$\dfrac{\partial\mathbf a_\ell}{\partial\mathbf p}\to\mathbf0$ 且 $\dfrac{\partial\tau_\ell}{\partial\mathbf p}\to\mathbf0$;FDOA 的用户速度项因 $\mathbf u_\ell-\mathbf u_{\ell_{\mathrm{ref}}}\to\mathbf0$ 而抵消,卫星相对运动项的有限距离投影也随之退化。于是角度、Doppler 与时延三条通道对位置的灵敏度同时径向退化,$\mathbf D_\ell^{\mathrm{pos}}$ 的位置导数失去距离方向上的独立性,$\mathcal I_{\mathrm e}(\boldsymbol\eta_{\mathrm{pos}})$ 在距离方向奇异——位置 \gls{crb} 在距离维发散,退化为\appref{sec:A6_multiArrayStatDetDoaDopplerCrb} 的二维方向 \gls{crb}(两个自由标量 $\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}}$ 仍作绝对量被 Schur 消去)。这与第~\ref{subsec:positionLosMap} 小节的远场退化命题在 Fisher 信息层面一致。 \end{mdquote} \subsection{已知高度下的经纬度参数化与方向 CRB} \label{subsec:A6_latlon_crb} 已知高度时,地表位置可用经纬度两个参数表示。本小节讨论这一约束下的位置模型,并与第~\ref{sec:multiArrayStatDetDoaDopplerEst}~节的公共方向模型比较。采用单用户、单观测块、已对齐导频和各星独立未知复增益,几何信息仅通过阵列方向与差分 Doppler 进入;前面位置模型中的传播时延通道在本小节不参与估计。 记经纬度为 $\boldsymbol\vartheta=[\lambda_{\mathrm g},\varphi_{\mathrm g}]^\Tran$,依次为经度和纬度,均以弧度计。给定高度 $h_0$、地表模型及参考时刻的地固系到惯性系旋转 $\mathbf R_0$,定义 % \begin{equation} \mathbf p(\boldsymbol\vartheta)=\mathbf R_0\mathbf p_{\mathrm E}(\boldsymbol\vartheta,h_0), \qquad \mathbf P=\frac{\partial\mathbf p}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran}\in\mathbb R^{3\times2}. \label{eq:A6_latlon_surface} \end{equation} % 这里 $\mathbf p_{\mathrm E}$ 是选定地表的地固坐标映射;椭球模型采用大地纬度及相应高度定义。作为球面特例,令地球半径为 $R_{\mathrm E}$,则 % \begin{equation} \mathbf p_{\mathrm E}=(R_{\mathrm E}+h_0) \begin{bmatrix} \cos\varphi_{\mathrm g}\cos\lambda_{\mathrm g}\\ \cos\varphi_{\mathrm g}\sin\lambda_{\mathrm g}\\ \sin\varphi_{\mathrm g} \end{bmatrix},\qquad \mathbf P=\mathbf R_0(R_{\mathrm E}+h_0) \begin{bmatrix} -\cos\varphi_{\mathrm g}\sin\lambda_{\mathrm g} & -\sin\varphi_{\mathrm g}\cos\lambda_{\mathrm g}\\ \cos\varphi_{\mathrm g}\cos\lambda_{\mathrm g} & -\sin\varphi_{\mathrm g}\sin\lambda_{\mathrm g}\\ 0 & \cos\varphi_{\mathrm g} \end{bmatrix}. \label{eq:A6_latlon_sphere} \end{equation} 为沿用公共方向模型的传播约定,定义源到接收星的单位方向 $\mathbf w_\ell=(\mathbf s_\ell-\mathbf p)/r_\ell$,其中 $r_\ell=\|\mathbf s_\ell-\mathbf p\|_2$。它与 \eqref{eq:H_dudp} 使用的星到用户视线 $\mathbf u_\ell$ 互为相反数。由单位向量求导得到 % \begin{equation} \mathbf W_\ell\triangleq\frac{\partial\mathbf w_\ell}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran} =-\frac{1}{r_\ell}(\mathbf I_3-\mathbf w_\ell\mathbf w_\ell^\Tran)\mathbf P, \qquad \frac{\partial\mathbf w_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran} =\boldsymbol\Omega_\ell^\Tran\mathbf W_\ell. \label{eq:A6_latlon_los_jac} \end{equation} % 采用 \eqref{eq:sec3_propagation_steering} 的负空间指数时,第 $m$ 个阵元的角度链式导数为 % \begin{equation} \frac{\partial[\mathbf a_\ell]_m}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran} =-j\frac{2\pi}{\lambda_{\mathrm c}}[\mathbf a_\ell]_m (\mathbf r_{\ell,m}^{\mathrm{loc}})^\Tran\boldsymbol\Omega_\ell^\Tran\mathbf W_\ell. \label{eq:A6_latlon_steering_jac} \end{equation} % 对地固静止用户,参考时刻的惯性速度为 $\mathbf v_u=\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}\mathbf p$,其中 $\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}$ 表示地球自转角速度的叉乘矩阵。定义几何链路频移 $b_\ell=-(\mathbf v_\ell-\mathbf v_u)^\Tran\mathbf w_\ell/\lambda_{\mathrm c}$,其导数与参考星差分为 % \begin{equation} \begin{aligned} \mathbf b_{\ell,\vartheta} &\triangleq\frac{\partial b_\ell}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran} =\frac{1}{\lambda_{\mathrm c}}\left[ -(\mathbf v_\ell-\mathbf v_u)^\Tran\mathbf W_\ell +\mathbf w_\ell^\Tran\boldsymbol\Omega_{\mathrm E}\mathbf P\right],\\ \nu_\ell&=\nu_{\mathrm{ref}}+2\pi T_{\mathrm s}(b_\ell-b_{\ell_{\mathrm{ref}}}),\qquad \frac{\partial\nu_\ell}{\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran} =2\pi T_{\mathrm s}(\mathbf b_{\ell,\vartheta}-\mathbf b_{\ell_{\mathrm{ref}},\vartheta}). \end{aligned} \label{eq:A6_latlon_doppler_jac} \end{equation} % 参考 Doppler 仍为自由参数;地固用户速度的跨链路差分由几何保留。令本小节主参数为 $\boldsymbol\eta=[\boldsymbol\vartheta^\Tran,\nu_{\mathrm{ref}}]^\Tran$,按 \eqref{eq:A6_Dl} 的 Kronecker 链式法则组装 $\mathbf D_\ell=\partial\mathbf g_\ell/\partial\boldsymbol\eta^\Tran$,代入 \eqref{eq:A6_Ieff_final} 即得经纬度与参考 Doppler 的联合 \gls{efim}。其满秩时取逆,角度子块即经纬度 \gls{crb};若仅保留经纬度为目标,则先对参考 Doppler 取 Schur 补。已知高度通过 \eqref{eq:A6_latlon_surface} 限制参数切空间,高度未知时须增加高度列并按目标选择保留或消元。 \paragraph{同一模型的坐标不变性} 若同一个均值、噪声及干扰参数模型同时以 $\boldsymbol\xi$ 和 $\boldsymbol\vartheta$ 表示,且 $\boldsymbol\xi=h(\boldsymbol\vartheta)$ 在工作点局部可逆,记 $\mathbf H=\partial\boldsymbol\xi/\partial\boldsymbol\vartheta^\Tran$、$\mathbf T=\operatorname{diag}(\mathbf H,1)$。由得分的链式法则及相同干扰切空间消元,有 % \begin{equation} \mathcal I_{\mathrm e,\vartheta}=\mathbf T^\Tran\mathcal I_{\mathrm e,\xi}\mathbf T, \qquad \mathbf C_\xi=\mathbf T\mathbf C_\vartheta\mathbf T^\Tran, \qquad \mathbf C=\mathcal I_{\mathrm e}^{-1}. \label{eq:A6_latlon_reparameterization} \end{equation} % 此处下标仅区分两套坐标中的联合矩阵。相同物理量的局部无偏界在变换后相同。另一种等价比较是:在有限距离模型中,用参考星视线与已知地表的局部唯一、横截交点来定义方向坐标,再由该交点生成所有卫星的视线;此时仍满足 \eqref{eq:A6_latlon_reparameterization}。地平线切点、多交点分支及角坐标极点需要另选局部参数图。 \paragraph{公共方向近似与比较指标} 公共方向模型令各星共享 $\mathbf u(\boldsymbol\xi)$;有限距离模型则使用 \eqref{eq:A6_latlon_los_jac} 中逐星不同的 $\mathbf w_\ell$ 和 $\mathbf W_\ell$。二者一般不是 \eqref{eq:A6_latlon_reparameterization} 所描述的同一模型换坐标。比较时须统一观测通道、已知高度条件、参考时刻、噪声、干扰参数与输出物理量。若经纬度协方差界的角度块为 $\mathbf C_{\vartheta\vartheta}$,则局部位置均方误差界与参考星方向夹角均方误差界分别为 % \begin{equation} B_{\mathrm p}=\operatorname{tr}(\mathbf P\mathbf C_{\vartheta\vartheta}\mathbf P^\Tran), \qquad B_{\mathrm{dir,ref}}=\operatorname{tr}(\mathbf W_{\ell_{\mathrm{ref}}}\mathbf C_{\vartheta\vartheta}\mathbf W_{\ell_{\mathrm{ref}}}^\Tran). \label{eq:A6_latlon_metrics} \end{equation} % 两者单位分别为长度平方与弧度平方,开方后才是均方根界。球面例子中 % \begin{equation} B_{\mathrm p}=(R_{\mathrm E}+h_0)^2 \left(\cos^2\varphi_{\mathrm g}[\mathbf C_{\vartheta\vartheta}]_{11}+[\mathbf C_{\vartheta\vartheta}]_{22}\right). \label{eq:A6_latlon_sphere_metric} \end{equation} % 公共方向的夹角界为 $\cos^2\beta[\mathbf C_{\xi\xi}]_{11}+[\mathbf C_{\xi\xi}]_{22}$。小视差使两类模型接近还需相应的投影后 Jacobian 接近;当最弱信息方向接近零时,小的信息扰动也可导致较大的逆矩阵差异。因此,公共方向与地表模型的界没有普遍的大小排序,接近程度须在统一指标及可辨识工作点上检验。 \subsection{DoA-融合基线的位置 CRB} \label{subsec:H4_doaFusion} 正文第~\ref{subsec:doaFusionBaseline} 小节的 DoA-融合基线不做跨星数据级联合,而是各星本地估角、融合中心几何相交。其位置 \gls{crb} 由两块拼成:每颗星本地 \gls{doa} 的单阵列 \gls{crb},与本地角对位置的 Jacobian。 每颗星 $\ell$ 仅用本星观测估计本地来向 $\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}}=[\alpha_\ell^{\mathrm{loc}},\beta_\ell^{\mathrm{loc}}]^\Tran$,本星复增益、链路 Doppler 与噪声方差作本地干扰参数;该单阵列 \gls{doa}--Doppler 估计的角度块 \gls{crb} 即\appref{sec:singleArrayCrb} 的结果,记为 $\mathbf C_{\boldsymbol\xi,\ell}\in\mathbb R^{2\times2}$。本地角对位置的 Jacobian 由本附录前文(\eqref{eq:H_dudp}--\eqref{eq:H_dadp} 所用的 atan2/arcsin 链式行向量)给出 % \begin{equation} \label{eq:H4_Hl} \mathbf H_\ell =\frac{\partial\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\mathbf p} =\begin{bmatrix} \frac{\partial\alpha_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\mathbf p}\\ \frac{\partial\beta_\ell^{\mathrm{loc}}}{\partial\mathbf p} \end{bmatrix}\in\mathbb R^{2\times3}, \end{equation} % 其有限距离投影 $(\mathbf I_3-\mathbf u_\ell\mathbf u_\ell^\Tran)/\|\mathbf r_\ell\|_2$(\eqref{eq:H_dudp})使单星 $\mathbf H_\ell$ 秩 $2$、沿视线方向不可观,须多星相交补成秩 $3$。 把各星本地角估计视为独立测量 $\widehat{\boldsymbol\xi}_\ell^{\mathrm{loc}}\sim\mathcal N(\boldsymbol\xi_\ell^{\mathrm{loc}}(\mathbf p),\mathbf C_{\boldsymbol\xi,\ell})$、星间独立,则位置的融合 Fisher 信息与 \gls{crb} 为 % \begin{equation} \label{eq:H4_crb} \mathcal I_{\mathrm{DoA}}(\mathbf p) =\sum_{\ell=0}^{L-1}\mathbf H_\ell^\Tran\mathbf C_{\boldsymbol\xi,\ell}^{-1}\mathbf H_\ell, \qquad \operatorname{CRB}_{\mathrm{DoA}}(\mathbf p)=\mathcal I_{\mathrm{DoA}}^{-1}(\mathbf p)\in\mathbb R^{3\times3}, \end{equation} % 即正文 \eqref{eq:sec7_doafusion}。 \paragraph{与集中式的序关系} DoA-融合只保留各星本地角这一压缩统计量、丢弃差分时延与差分 Doppler 等跨星联合约束;由数据处理不等式,其位置 Fisher 信息不超过集中式 \eqref{eq:H_efim} 消去 $\boldsymbol\phi=(\tau_{\mathrm{ref}},\nu_{\mathrm{ref}})$ 后的位置块,故 % \begin{equation} \label{eq:H4_ordering} \mathcal I_{\mathrm{DoA}}(\mathbf p) \preceq \mathcal I_{\mathrm{pp}}-\mathcal I_{\mathrm p\phi}\mathcal I_{\phi\phi}^{-1}\mathcal I_{\phi\mathrm p}, \qquad \operatorname{CRB}_{\mathrm{DoA}}(\mathbf p)\succeq\operatorname{CRB}(\mathbf p). \end{equation} % 两者之差即跨星采样级信息(差分时延与差分 Doppler)的价值:差分 Doppler 一项在 Doppler 近常数时很小,但差分时延(\gls{tdoa})携带的距离约束被一并舍弃,故 DoA-融合在角度维接近集中式、在距离维退回纯视差几何,回传量则大幅降低。多用户情形把各星本地角与 $\mathbf C_{\boldsymbol\xi,\ell}$ 按用户分别给出、逐用户相交即可,结构不变。 \subsection{多用户} 多用户位置 \gls{crb} 把 $\mathbf D_\ell^{\mathrm{pos}}$ 按用户横向拼接为 $\mathbf D_{\ell,k}^{\mathrm{pos}}$、对各星 $\mathbf G_\ell$ 列空间正交补投影,结构与\appref{subsec:E2_multiUserMultiSatCrb} 完全一致(把 $\boldsymbol\xi_k$、$\mathbf D_{\ell,k}$ 换成 $\mathbf p_k$、$\mathbf D_{\ell,k}^{\mathrm{pos}}$);第 $k$ 个用户的位置 \gls{crb} 为 $\mathcal I_{\mathrm e}^{-1}(\boldsymbol\eta_{\mathrm{mu\text{-}pos}})$ 中对应 $\mathbf p_k$ 的 $3\times3$ 子块,可作为定位精度与(预留)波束成形鲁棒设计的统一上界。