机载测角三维无源定位的建模与算法分析

在机载测角三维无源定位应用中 ,采用载机NED (North_East_Down)坐标系作为状态坐标系、选在此坐标系中的目标位置坐标作为状态变量建立状态方程 ,采用测量系统天线坐标系为测量坐标系建立测量方程 ,两个坐标系以载机姿态角相关联。本文在此坐标框架下 ,通过对三个定位模型和四个定位算法的分析和仿真比较 ,确定了更适合于机载测角三维无源定位应用的模型和算法。     

基于方位角变化率的快速高精度无源定位方法

在分析现有单站无源定位方法优缺点的基础上,根据运动平台对固定目标无源定位技术的特点,提出了一种通过方位角变化率信息对观测站与目标间距离进行解算的快速高精度无源定位方法。并通过仿真,验证了该方法是一种高精度、快速的定位方法,具有较强的通用性。其主要应用于机载无源探测设备对地面固定雷达站或其他辐射源定位,从而为引导导弹对其攻击提供必要的数据。     

卡尔曼滤波的雷达双站无源测向定位新方法

雷达无源测向定位技术是一种非常有效的雷达电子对抗技术.将该技术应用到雷达组网中,将有利于提高现有装备雷达的电子对抗性能.通过在MSC坐标系中对双站无源测向雷达的Kalman滤波,计算出被测目标的状态预测以及预测方差,然后再将两者所得的状态预测通过数据融合技术计算出总的全局状态估计.并通过计算机仿真验证,结果表明此方法是一种具有工程意义的实用测向定位新方法.     

基于方向角及其变化率测量子集的单站无源定位

根据目标辐射源的方向角及其变化率信息所构成的不同测量子集及建立的目标测量模型,提出了一种基于数据融合的优化定位处理方案,对各个单测量子集所得到不同的目标位置及测量误差值进行数据融合处理,分析比较了多测量子集融合处理后与单测量子集的定位性能,仿真分析表明,该优化定位处理方案可有效地提高无源探测系统的目标定位精度,减小探测盲区.     

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。     

一种基于球坐标系的四站三维时差定位算法

提出了一种在球坐标系下的无源时差定位算法,该算法解决了参变量法中难于解决的模糊和无解问题,计算量小,定位结果可信。当布站接近平面时,本算法可独立进行定位,当站址高度差较大时本算法可以与参变量法相配合解决模糊和无解问题,适合于工程应用。     

舰载无人机双机无源侦察定位策略

针对驱护舰编队作战中使用舰载无人机进行双机无源侦察定位时，搜索力如何进行优化配置的问题，基于舰载无人机双机无源定位有效区分析模型，在对舰载无人机双机无源侦察定位策略选择依据分析的基础上，提出了舰载无人机双机定基线无源侦察定位策略和双机变基线无源侦察定位策略，并给出了三种实用的机动侦察定位方式。     

空间飞行器主动段的轨道估计与误差分析

为了对无源探测卫星系统的定轨方式和精度进行定量分析,通过坐标转换、受力分析、拟合、最小二乘法、微分方程数值解法与误差分析等方法,建立了基于卫星无源探测的空间飞行器在主动段的交汇定位优化模型和运动方程模型。基于模拟数据和模型,给出了卫星和空间飞行器的轨道曲线以及卫星的系统误差。经过系统误差修正,空间飞行器的估计轨道误差仅为7.582 1 m。     

基于盲分离的非合作信号定位技术

无源定位是电子战系统的一个重要组成部分,基于非合作信号(如广播、电视信号)的定位技术相比传统的无源定位具有很大的优势,但该定位方法目前还存在一些技术问题.为此,提出采用基于典范相关分析的盲分离方法,来完成对强直达波环境下反射波的分离、提取和延迟时间的计算,再结合方位估计,就可将这种定位问题转换为时差-方位定位.用这种方法可获取优良的定位性能,实现起来也相对容易,同时计算量少.仿真试验结果表明,该方法能有效地解决这种新颖定位技术的相关问题,并为其工程实现打下基础.     

基于网络雷达的目标定位跟踪

网络雷达实现了有源与无源探测一体化及雷达情报与电子对抗情报一体化,具有良好的目标定位跟踪性能。首先分析了网络雷达工作在有源无源一体模式的目标定位原理及定位的CRLB,并通过仿真说明了网络雷达的定位优势。然后根据网络雷达的特点,提出了一种基于目标状态和属性联合最近邻的数据关联算法,该算法合理地利用了目标的电子属性信息(如载频、重频、脉宽和脉内特征等)。对小角度交叉运动目标进行了跟踪仿真试验,该算法得到了很好的关联跟踪效果。     

坦克观瞄系统的坐标体系

目前我国主战坦克的观瞄系统使用的是建立在单一炮塔坐标下的数据处理方式,基于这种数据处理方式的火控系统,在跟踪机动目标时的模型误差成为系统作战的主要误差,已经无法满足现代作战对打击机动目标的要求.对正在发展的目标跟踪式观瞄系统定义了一套新的坐标系统,以及目标运动参数在各坐标系之间转换的变换矩阵,提出了在这种坐标系统基础上对目标运动参数的处理方法,并指出这种数据处理方式将是高速、机动目标建模的基础,在未来的数字火控方式中有极大的使用前景.     

雷达无线组网抗干扰技术

介绍了将三部火控雷达进行无线组网的一种方法。系统的网络拓扑结构采用星形结构,各子站由单片微型计算机、雷达数据采集模块、调制解调器和调频无线电台等组成,信息处理中心由通用PC机实现。雷达无线组网后,即可通过该系统的坐标转换功能实现雷达间的资源共享,也可实现实时的无源交叉跟踪和定位,还具有一定的抗反辐射导弹攻击的能力,从而形成一个综合抗干扰系统。     

基于子协方差阵加权的三星时差定位数据综合

为提高三星时差定位系统的定位精度,需要将系统在不同时间得到的多个定位估计结果进行统计综合。本文提出了一种基于子协方差阵加权的定位数据综合算法。该算法根据单点定位精度分析结果,先利用定位误差协方差的二维子阵的逆矩阵作为权矩阵,通过加权最小二乘估计目标空间三维坐标位置中的其中两维,再利用WGS-84地球模型求解另一维坐标。仿真实验表明,相比已有算法,所提新算法可以明显提高定位精度。     

基于MVEKF的空地反辐射导弹被动定位研究

采用捷联惯导系统的空地反辐射导弹在攻击过程中,容易因敌雷达突然关机而丢失目标,针对此问题,研究了新的抗目标雷达关机制导方法,该方法将修正极坐标系下的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法在修正协方差扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法应用于目标雷达被动定位。仿真结果表明,与EKF算法相比,MVEKF算法是一种性能良好的滤波方法,可以用于解决空地反辐射导弹对目标雷达的被动定位问题。     

单星对卫星的仅测角被动定轨跟踪方法研究

针对单星对卫星被动定轨时使用经典轨道根数作为状态变量可能存在奇点且测量方程变量及相应坐标转换缺乏物理意义等问题,提出一种新的基于J2000.0惯性系的单星对卫星扩展Kalman滤波仅测角被动定轨跟踪方法,并对测量方程中的变量及其坐标转换进行明确定义;同时对状态预测方程、状态转移矩阵及测量雅可比矩阵进行详细推导,最后通过STK6.0仿真场景产生的数据对算法在不同初始状态误差和测角精度下的性能进行对比分析和仿真验证。多次仿真结果表明:该算法实现了单颗高轨卫星(准同步轨道)通过仅测量角度对圆轨道(e=0)低轨卫星辐射源的被动定轨和跟踪,当测角精度优于平均角度变化量时,滤波收敛所需时间及估计误差都大大减小,且该算法对滤波初始误差也具有较好的适应性。     

引入测频信息进行无源被动定位的方法研究

无源被动定位技术中一个重要问题，是如何使定位的约束条件尽可能地少，即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息（ＤＯＡ）的定位方法，由于可观测性的要求，在单观测平台对运动目标定位时，常常需要观测平台作特殊的机动运动，这种约束给实际操作带来很大不便。本文提出了一种引入测频信息对运动目标进行定位的定位方法，并给出了可观测性分析。运用该定位法定位，观测平台的运动形式可以任意，特别有意义的是，在满足某些条件情况下观测平台还可以完全静止不动。     

坐标变换的虚时频率与辐射温度

对文献[1]提出的零温到有限温度时空的普遍坐标变换作了推广讨论.用共形异常和Green函数的方法计算了温度时空的能量密度和基态能,证明坐标变换的虚时频率就是温度时空的Hawking辐射温度.并运用热力学第零定律等价于钟速同步的传递性的论断讨论了上述结论.     

只测角两站被动定位系统中虚假定位点的识别方法研究

多站被动定位中,虚假定位点的识别问题是电子侦察中尚待解决的一个重要问题。本文研究包含一个运动站的只测角两站被动定位系统,提出先用扩展Kalman滤波对多个辐射源精确定位,然后通过空间相关处理识别虚假定位点的方法,大量的计算机仿真结果表明,上述识别方法在两目标张角大于测角误差的均方根值时,具有良好的识别效果。系统识别出的真实定位点,其定位精度可达单目标环境下的同等定位精度。     

数字式相位差测量方法及精度分析

相位差变化率是最近提出的用于快速无源定位的观测量。该文研究相位差的高精度测量方法 ,提出了一种正交双通道数字式的相位差测量方法。通过对信号频谱的分析 ,计算了测量系统输出的信噪比 ,从而得出了相位差测量的理论精度 ,随后进行仿真分析验证了理论精度。理论分析和仿真实验证明 ,论文提出的方法可以实现高精度的相位差测量     

排除虚假交叉定位点的新方法

多站测向交叉定位法是无源定位方法中应用较多的一种,但该方法易产生大量虚假定位点。针对这个问题,提出了一种排除交叉定位中虚假点的新方法。该方法以两个观测站为主站,其他观测站为辅站,利用辅站数据对主站数据进行筛选及反馈从而快速排除两主站中的虚假点。仿真结果表明,该算法能够快速、准确地排除虚假定位点。