面向目标定位的多主动传感器优化布站

针对多主动传感器优化布站问题,提出了一种基于GDOP-CRLB的目标定位精度衡量方法。该方法给出了GDOP-CRLB计算表达式,分析了传感器几何布站形式、传感器的数量、测量精度以及相对高度对传感器定位精度的影响。基于上述研究,给出了提高定位精度的传感器布站策略。通过仿真实验验证了所提方法的有效性,对于多传感器的优化布站应用具有参考意义。     

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.     

布站形式对TDOA无源区域定位系统定位精度的影响

基于TDOA的陆基多基站定位系统的布站形式对定位系统的定位精度具有较大影响.给出了基于TDOA的陆基无源定位系统的定位算法和定位精度模型,对各种布站形状对定位精度的影响作了简单的仿真和分析,并主要分析了倒三角形式下各种要素对定位精度的影响.对陆基无源区域定位系统的布站形式提出了一些建议.     

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.     

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。     

多站纯距离系统站址布局优化研究

针对多观测站纯距离系统站址布局对目标定位精度的影响问题,采用精度几何散布(GDOP)作为性能评估指标进行仿真试验,在比较分析三站不同站址布局定位性能的基础上,提出以maxS(GDOP1)(GDOP小于1的有效区域最大)和GDOP_(min)最小或maxS(GDOP1)/GDOP_(min)最大为优化目标,建立优化模型,并进行了仿真试验。仿真结果表明:通过优化模型可以优化布站分布角总和,且在布站分布角总和确定的情况下,布站半径越大,GDOP小于1的有效区域越大。     

北斗导航系统移动基准站差分定位算法

针对复杂测量环境无法建立固定基准站及进行精密定位的问题,提出一种基于北斗导航系统的移动基准站差分定位算法,即基准站与流动站同时运动并实现高精度差分定位的算法。基于载波相位测量值,在动态短基线条件下,对数据进行站间和星间双差处理,消除接收机钟差以及其他公共误差。对多频观测值进行线性组合,构造双差载波相位超宽巷、宽巷、中巷及窄巷观测量。对上述观测量进行窗口滑动均值滤波并采用逐级模糊度确定法固定整周模糊度,即沿着从超宽巷到窄巷的顺序依次求解整周模糊度。为验证算法有效性,设计基于北斗导航系统的轨道外部几何参数检测仪进行实验,实现毫米级静态相对定位精度和厘米级RTK相对定位精度。     

空间多距离定位极值问题分析

针对空间多站无源定位极值问题,以时差定位原理为研究对象,重点对多距离定位极值进行算法推导,深入分析多站定位的最优精度问题;并以定位极值理论为依据,结合较为全面的仿真案例验证,分析不同误差影响因素下时差定位精度的分布规律;研究表明,多站布站方式是影响空间定位的重要因素之一,为实际工程应用的多站定位算法设计和优化提供了技术支持.     

针对高空探测火箭的实时高精度定位算法

随着高空探测火箭探测高度的提升,GPS导航系统无法满足其在3 000 km以上的定位需求,且通常应用于卫星精密定轨的传统统计定轨理论也难以实现。从高空探测火箭快速实时定位解算需求出发,针对地基导航、箭上自主解算实时定位方式,结合导航系统误差模型和轨道动力学特性,提出了一种实时高精度定位解算的方法。采用试验数据和误差辨识,完善地基导航系统误差模型,建立动力学卡尔曼滤波算法方程对定位数据进行滤波,实现快速实时高精度定轨。该方法省去了轨道积分过程,提高定位精度和解算效率。     

基于改进粒子群算法的复杂地况下雷达布站优化

针对现有雷达布站数学模型不能解决复杂地况下的雷达布站问题,提出了一种复杂地况下的雷达布站数学模型,该模型解决了雷达在复杂地况下布站位置受限的问题。在此基础上,提出了基于改进粒子群算法的复杂地况下的雷达布站优化算法,该算法改善了现有粒子群算法中期搜索性能不强的缺陷。仿真结果验证了提出的改进雷达布站数学模型的可行性和基于改进粒子群算法的复杂地况下雷达布站优化方法的有效性。     

基于接收机钟差约束的地基伪卫星导航改进方法

采用地基伪卫星对飞行器进行导航时,由于布站场地有限不可避免地会出现定位构型差的情况,当仅用伪距和伪距变率进行定位定速时,若采用典型的单历元卫星定位定速算法,那么对飞行器的定位定速精度就会比较差。通过分析发现,地基伪卫星导航系统用户接收机钟差和钟差变率的求取不准确很大程度上影响了定位定速精度。针对这种情况,提出了通过提高地基伪卫星接收机钟差和钟差变率的求解精度来提高定位定速精度的方法。首先根据接收机钟差和钟差变率的模型得到它们的观测方程,然后将其加入到单历元定位定速方程组中参与定位定速解算,仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

基于随机期望值模型的时差定位最优布站算法

为研究在特定的定位和布站区域内,时差定位站点的最优布局问题,以定位区域内任意目标的定位误差期望值最小为布站原则,提出了基于随机期望值模型的时差定位最优布站算法,并利用随机模拟、神经网络与遗传算法相结合的混合智能算法来求解最优布站策略。仿真结果表明,该算法的寻优布站结果接近于系统的最优布站。     

对流层散射无源监视系统最优布局方法

为提高对流层散射无源监视系统对辐射源的定位精度,利用改进粒子群优化算法对分布式监视节点进行最优布局设计。推导了基于电磁波方位到达角定位机制下的几何精度因子。在改进粒子群优化算法中,采用混沌理论初始化所有粒子的初始参数;通过自适应变化的惯性权重和学习因子来提高算法寻优能力;为防止粒子陷入局部最优,利用双子群机制进行寻优,并在两子群之间进行交叉变异操作,以增加粒子的多样性。仿真结果表明:相对于几种常规的布站方式,所提算法能够明显提高监视系统对辐射源的定位精度,运行时间较遍历寻优算法有所减少。     

STK北斗导航系统对GPS导航性能增强研究

为了进一步增强我国GPS用户的定位精度,提出了将北斗导航系统与GPS导航系统进行组合应用的方法,在此基础上,基于STK完成了PDOP数据的仿真.仿真结果表明,组合系统的性能得到增强、系统的定位精度得到提高.     

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.     

一种北斗／CDMA导航系统数据融合的联邦卡尔曼滤波算法

北斗卫星与CDMA无线网络定位相结合的组合导航系统可以广泛应用于军事和民用领域,而有效进行数据融合是提高北斗/CDMA组合导航系统定位精度的关键.针对北斗/CDMA组合导航系统的特点,提出了一种基于联邦卡尔曼滤波的北斗/CDMA导航数据融合算法.算法采用机动目标的"当前"统计模型,分别建立了北斗定位系统和CDMA定位系统的状态方程,通过对相应定位参数进行滤波处理,提高了北斗/CDMA导航系统的定位精度.     

改进粒子群算法在雷达组网优化布站中的应用

针对雷达组网优化布站问题,通过分析雷达组网探测性能指标,建立了优化布站数学模型,提出了一种融入自适应反向学习机制的改进粒子群算法并应用于雷达组网布站优化。在此基础上,通过调整加权值分析了不同情形下各性能指标对雷达网探测能力的影响,得出了各情形下的最优布站方案。仿真结果表明,采用改进算法得到的布站方案相对标准粒子群算法要更优,从而验证了布站模型的可行性和改进算法的有效性。     

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。     

雷达抗反辐射攻击诱饵布站使用作战仿真

雷达诱饵系统如何布站才能有效提高抗反辐射武器攻击的能力,这就要进行打靶校验,传统实弹打靶存在成本高,样本量有限的问题,采用作战仿真可以避免这些局限,并且重复性好,效费比高。提出了在抗反辐射攻击布站使用中,利用作战仿真方法对各种仿真想定、态势、布站使用方法进行作战仿真打靶,实现了三维态势显示与数据分析,作战仿真结果表明,作战仿真方法能够很好地应用于雷达抗反辐射攻击诱饵布站使用中,可为各种雷达诱饵系统布站使用战法的合理性提供理论和数据支撑。     

推广的卡尔曼滤波应用于主被动混合定位

当飞行器被一个几何位置已知的雷达跟踪时,相对方位与仰角可用安装在飞行器上的角传感器来测量,相对高度数据可用无线电或激光高度表来获得。根据这些数据即可确定飞行器的位置。为提高定位精度,使用了扩展的卡尔曼滤波器,得到的位置参数被变换成射面坐标系。用计算机模拟的结果是良好的。