无源时差定位布站形式对定位精度的影响

用时差法对空中机动目标进行定位,地面至少需要四个基站工作,而地面基站的布站形式对定位精度有很大的影响.通过计算机对时差定位的三种基本布站形式进行分析和仿真,得出了目标定位精度与布站方式的关系,即在相同的测量条件下达到最优的测量结果.通过建立时差定位模型,分析影响定位精度的各因素,得出了不同布站情况下的几何精度因子图,为无源时差定位系统的布站提供理论指导.     

三站无源时差定位系统优化布站研究

无源时差定位的布站方式对作战区间的定位精度有直接影响.在三站时差定位精度模型的基础上,对直线布站和三角形布站下的定位精度进行了分析与仿真,得出了较为合理的布站方式.最后分析了两套设备协同定位较单套设备定位的优越性,并对两套设备协同定位时不同布站形式对定位精度的影响进行了讨论,提出了两套设备协同定位时应采取倾斜直线布站的方式,对于设备的实际作战运用具有一定应用价值.     

基于遗传算法的陆基导航布站方法研究

陆基导航是一种通过高精度的测距进行定位、定速的系统,其定位、定速精度与布站有密切关系.为优化陆基导航的布站结果,提高惯性+陆基复合导航精度,提出了一种基于遗传算法的陆基导航布站方法.推导了使用惯性+陆基复合导航的Cramer-Rao下界(CRLB),并以其作为遗传算法布站寻优的适应性函数,再结合其他影响布站的因素作为约束条件,形成了基于遗传算法的布站方法.数学仿真表明,通过该方法的布站可得到较为满意的复合导航的精度,在实际工程应用中具有重要意义.     

无源雷达菱形布站的定位精度分析

为了得到无源雷达菱形布站的最佳布站方案,分析了时差定位算法的基本原理,推导了定位精度的数学模型,考虑了影响定位精度的各种因素。通过计算机仿真实验对比了在不同主站位置、不同站间距离以及不同主站高度的情况下菱形布站的GDOP(geometric d ilution of precision)等值线分布,最终得出了定位精度与布站之间的联系,为无源雷达最优菱形布站提供了理论依据。     

多基阵无源声测定位算法的研究与仿真

对直升机等低空飞行目标的无源声测定位与跟踪是声学监视系统的重要研究内容。对多基阵低空飞行目标的无源声测定位方法进行了研究,并导出了定位算法和定位误差。理论分析和仿真实验表明,利用单基阵的方位和俯仰角进行多基阵融合定位时,无源声测定位系统有较高的定位精度,而且布阵形式对定位精度有一定的影响。该研究成果可直接用于对空中运动目标,如无人机等目标的无源声测定位。     

双站无源定位最佳配置分析

为了提高双站无源定位精度,在全局坐标系下分析了双站纯方位定位系统的最佳配置形式。首先研究了最小GDOP(Geometric Dilution of Precision)意义下的方位角约束关系及最优夹角,得到双站的最佳配置形式是目标与两传感器间呈一确定夹角的等腰三角形;在此基础上,讨论了夹角对GDOP的影响进而提出有效定位区域的概念,指出只有当目标位于该区域内时双站才能获得较好的定位精度。仿真结果验证了上述关于最佳配置形式及有效定位区域的分析,指出该结论可以应用到基于传感器管理的多站无源定位算法中。     

无源/有源联合探测系统站点部署与探测性能分析

针对由4站无源定位系统与有源T/R雷达站构成的联合探测系统,提出了无源/有源综合探测系统的探测模型,分析了4种布站方案的目标联合探测精度、探测模糊区分布问题,比较了无源/有源综合探测系统与无源探测系统的性能.仿真结果表明,联合探测系统的最优部署方案是4站无源定位系统采用星形布站结构,T/R有源雷达后置于无源主站10～40 km处,此时系统目标探测精度最高,探测模糊区最小.     

无源时差定位系统的模糊无解问题

本文对平面三站无源时差定位系统的定位过程中可能出现的无解和模糊现象进行了探讨,找出了无解分布与布站以及观测噪声方差大小之间的规律,得出了模糊分布与布站之间的关系,并提供了一些解决方法。     

空基平台无源定位精度分析

针对三维空间内的空基平台对海面目标的无源定位问题,在考虑了多种测量误差因素的条件下,建立了定位模型,分析了各种测量误差对最终定位精度的影响.仿真实验表明,所采用的定位精度分析方法能够有效的分析空基平台的定位精度.从仿真实验结果中得到了各种测量误差对定位精度影响的一些指导性结论,为提高空基平台无源定位的测量精度提供了依据.     

基于TDOA定位的基站布设对模糊区分布及定位精度的影响分析

针对基于TDOA的定位基站布设问题,分析了算法产生模糊解的原因,并就定位基站布设对模糊区域面积的大小和分布进行了定性的分析。此外,通过对TDOA的定位方程进行微分运算求解出影响定位精度的具体变量,并分析了当变量改变时定位精度的变化。最后,通过仿真分析验证了合理的基站布局能够提高定位精度这一结论的正确性。     

基于TDOA的双基无源定位方案

多站时差定位是一种较精确的定位方法,通过处理3个或3个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位.论述了多站时差无源定位的基本原理,提出了一种基于陆空平台相结合的TDOA(Time Difference Of Arrival)双基无源定位方案.主要论述了时差双基无源定位的基本原理,以及观测站与空中目标的同步、地面观测站的选择、误差校正等主要问题的实现方案,并给出了参与对目标视察定位的地面观测站的选择算法.此方案定位算法及定位精度仍在研究阶段.     

双站测向与测时差组合定位精度分析

针对无源雷达测向与测时差组合定位问题,提出一种利用前者量测结果为后者构建假量测点和协方差的新方法,并采用凸组合法对测向与假量测结果进行融合,得出综合定位精度的分布。仿真结果表明,该方法能够有效地利用两种完全不同的量测数据,提高目标的定位精度,同时给出的GDOP理论值可以真实反映组合量测的性能,具有一定的应用价值。     

基于CDMA蜂窝网的定位算法

基于TDOA的经典定位Chan算法主要针对地面移动台,针对中低空飞行器,将Chan算法推广到三维空间,并与飞行器上的惯导系统进行实时组合导航定位。主要思想是根据CDMA蜂窝网导频信号的到达时差(TDOA)两次使用加权最小二乘解算,吸收taylor算法的递推思想,得到飞行器位置的两组解。利用惯导系统提供的位置信息进行解模糊,从而得到飞行器的实时位置信息。仿真结果表明,在相同条件下,与其他经典算法相比,此算法定位精度高,定位运算速度快,其均方误差逼近克拉美罗界(CRLB),对中低空飞行器定位具有一定的参考价值。     

无源时差定位算法研究

给出了新的定位算法以提高对目标的定位精度,解决了模糊和无解的问题。对传统的四站三时差定位算法与单站升高体制下五站四时差定位算法进行了理论分析,并给出了仿真结果。比较了采用单站升高条件下新定位算法与最小二乘定位算法以及传统四站三时差定位算法的定位性能。     

多站时差定位中的病态性分析及其改善方法

在多站时差定位过程中,传统定位算法在传感器布站不合理的情况下通常会表现出明显的病态性,其导致定位结果不稳定、精度低。针对此问题,首先分析了时差定位过程中病态性产生的物理场景,并通过奇异值分解揭示了病态性的本质;其次根据时差定位观测矩阵的特征值分布特点,提出了一种改进的多站时差定位改善方法,该方法基于LS估计信息矩阵的条件指标进行奇异值修正,兼顾了目标定位的分辨率与方差,能显著提高多站时差目标定位的精度和稳定性,且没有增加系统和算法复杂度;最后将该算法与传统算法进行了仿真比较,结果证明了该算法优越性。     

多径环境下平面时差定位精度分析

从多径环境下时差测量误差的概率分布模型入手,研究了该环境下基于测量误差概率分布的时差定位精度模型,给出了时差定位误差椭圆的位置与大小的计算方法.通过计算机仿真,分别得出了等腰三角形布站和直角三角形布站情况下的定位误差椭圆分布,结果表明:该模型能较为直观准确地反映出多径效应对时差定位精度的影响.     

基于扩展卡尔曼滤波的雷达无源定位方法

提出了基于扩展卡尔曼滤波的雷达无源定位技术。利用多无人机平台对雷达网进行航迹欺骗,需要对网内的雷达进行定位以达到精确欺骗干扰的目的。但飞行器在飞行过程量测噪声较高,传统的时差定位方法无法满足定位精度的要求。对于时差定位的非线性时变模型,提出了利用时变扩展卡尔曼滤波对雷达位置进行跟踪定位的方法。仿真结果显示,利用扩展卡尔滤波进行无源定位可以在高噪声背景下有较好的定位精度。     

三机协同无源时差定位最优编队构型分析

针对未来空战中航空集群协同无源时差定位编队构型确定问题,提出了一种确定三机协同无源时差定位最优编队构型的方法。分析了确定集群编队构型的基本原理;归纳了4个三机编队构型决定因素:主辅机相对位置、基线夹角、基线距离以及主辅机高度差;将定位区域范围和定位距离作为衡量集群无源定位编队构型优劣的指标,并进行了仿真计算。仿真结果表明:在火控引导阶段,当采用主机在后、辅机在前,基线夹角为150°,基线距离为60 km~80 km,主机与目标同高度且主辅机之间高度差为±(1-2)km的编队构型时,三机协同无源时差定位编队构型为最优。