三点等间隔线列阵被动定位系统的精度分析

提出了一种基于三点等间隔线阵被动定位的新方法,给出了基于时延估计误差的三点等间隔线列阵的距离和高低角估计量的精度公式,分析了基线长和时延估计对目标距离和角度估计性能的影响,并针对系统具体应用条件进行了仿真分析.其结果表明:当基线可以取足够长时,三点测距系统定位精度较高,该系统在水下被动定位与跟踪技术领域,具有较好的应用前景.     

基于无线传感器网络的近场声源定位技术?

针对近场环境下声音信号的特点,采用TDOA算法对声源进行定位。为了获得较为理想的时延估计,提出了一种锚节点挑选和时延估计策略,剔除误差较大的节点,挑选最优锚节点参与定位。针对求解过程中出现的多解问题,提出一种区域判别法则,对目标位置进行多重判断后再求解,减少了参与计算的方程数量,在不影响定位精度的前提下降低了系统计算量,并与其他方法进行对比。实验表明,该方法相比于其他方法计算量明显减小,并且精度较高,具有较好的定位效果。     

一种基于多径消除的自适应时延估计算法

多径信号和背景噪声严重影响自适应时延估计算法性能,为克服此问题,提出了一种基于多径消除的自适应时延估计算法。该算法先通过2个FIR滤波器消除多径信号的影响,再利用自适应时延估计器来准确地进行时间延迟估计。与现有算法相比,新算法的收敛速度较快,不需要真实时延的先验信息,且在有背景噪声的影响下也能得到准确的时延估计。计算机仿真验证了新算法的有效性。     

时差方位被动定位法在水下目标跟踪中的应用

在水下目标跟踪中 ,无源被动定位技术是常用的技术。在对利用方位和声波脉冲到达时间差的被动测量来进行目标的定位和跟踪后 ,对系统进行了描述和分析 ,利用递推最小二乘 (RL S)估计算法估计出目标的运动偏量 ,然后结合线性卡尔曼滤波 (KF)算法给出目标的运动状态。仿真结果表明 ,利用方位和时差对水下目标进行定位跟踪 ,可以要求观测站是静止的 ,不必机动 ,并且具有快速收敛、精度较高、稳定等特点。     

基于矢量水听器的水下目标定位系统

单个矢量水听器测量目标俯仰角精度不高,且不能对目标距离进行估计,针对此问题,提出了一种结合矢量水听器和声压水听器的三元阵被动定位新方法.利用矢量水听器获得的声强信息,采用直方图估计法进行目标方位估计;利用三元垂直线阵获得的时延信息,进行目标俯仰角和距离估计,从而实现了对目标的定位.对算法进行了仿真验证并搭建定位系统进行...     

自适应两步滤波算法在机载IRSTS被动定位中的应用

在机载红外搜索跟踪系统被动定位研究中,针对扩展卡尔曼滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用两步滤波算法并结合Sage-Husa噪声估计器构建了适用于机载IRSTS被动定位特点的自适应两步滤波算法模型,算法不仅实时在线地估计了观测噪声的统计特性,而且避免了观测模型线性化误差.仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应两步滤波算法对目标运动参数的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,从而提高了机载IRSTS被动定位的精度.     

移动WSNs中基于跳数矢量的节点定位算法

针对节点定位精度以及安全性,提出跳数矢量的节点定位算法(Hop Vector-based Node Localization Al-gorithm,HVLA).通过控制包的交互,获取跳数信息.然后,锚节点依据跳数信息构建跳数矢量,再利用质心定位算法估计未知节点的位置.同时,利用未知节点反馈控制包的响应时间,丢弃一些发布虚假数据的节点,进而实现定位数据的安全性.仿真结果表明,相比于同类算法,HVLA算法的平均定位误差得到有效控制,并且平均定位时延下降了约30.22％,剩余能量率也提升了13.33％.     

基于MVEKF的单站无源定位跟踪方法研究

单站无源定位是电子战中的一项重要技术。采用基于到达方向(DOA)和到达时间差(TOA)测量信息,可以实现固定观测站对运动辐射源的无源定位和跟踪。讨论了扩展卡尔曼滤波(EKF)及其改进形式修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)2种算法的原理,指出了应用场合和适用条件,并运用EKF和MVEKF对无源定位进行滤波估计。通过仿真,说明了2种算法的有效性,并验证了MVEKF对定位性能的改善。     

基于UKF和后向平滑的单站无源定位跟踪算法

为利用无源固定单站对运动辐射源快速定位,将不敏卡尔曼滤波(UKF)和后向平滑算法应用于单站无源定位,给出了一种基于后向平滑的改进UKF算法;该算法利用当前时刻滤波结果通过后向平滑算法平滑估计前一时刻状态向量和协方差矩阵的估计值,为前向滤波提供较高精度的起始值。仿真结果表明改进的UKF算法在保证实时性的基础上改善了定位性能。     

差分多普勒在无源雷达目标速度估计中的应用

提出了一种差分多普勒信息在目标速度估计中的应用方法,并给出了具体的算法。对差分多普勒信息应用于目标速度估计中的精度进行了理论分析,通过Monte carlo仿真对提出的算法进行了验证。仿真结果表明,利用差分多普勒信息能够有效地提高对目标速度的估计精度,并且对目标机动段也能够取得很好的速度估计精度。     

Adaptive sliding mode control of modular self-reconfigurable spacecraft with time-delay estimation

The reconstruction control of modular self-reconfigurable spacecraft (MSRS) is addressed using an adaptive sliding mode control (ASMC) scheme based on time-delay estimation (TDE) technology. In contrast to the ground, the base of the MSRS is floating when assembled in orbit, resulting in a strong dynamic coupling effect. A TED-based ASMC technique with exponential reaching law is designed to achieve high-precision coordinated control between the spacecraft base and the robotic arm. TDE technology is used by the controller to compensate for coupling terms and uncertainties, while ASMC can augment and improve TDE’s robustness. To suppress TDE errors and eliminate chattering, a new adaptive law is created to modify gain parameters online, ensuring quick dynamic response and high tracking accuracy. The Lyapunov approach shows that the tracking errors are uniformly ultimately bounded (UUB). Finally, the on-orbit assembly process of MSRS is simulated to validate the efficacy of the proposed control scheme. The simulation results show that the proposed control method can accurately complete the target module’s on-orbit assembly, with minimal perturbations to the spacecraft’s attitude. Meanwhile, it has a high level of robustness and can effectively eliminate chattering.     

信号变频引入相差后的时延估计方法

分析了用同-本振对两路存在相对时差的信号进行变频时引入新的相差的原因,提出了一种新的相位补偿时延估计算法,与传统的存在相差的时延估计方法相比,新方法将传统的对相差和时差的二维搜索改进为单纯对时差的一维搜索,大大地提高了运行效率,巧妙地解决了变频引入相差条件下的时延估计问题.     

基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法

影响舰载雷达探测误差主要为平台导航定位误差和传感器自身探测误差,针对对这两类误差的影响因素进行了分析,首次综合考虑这两种系统误差,提出了一种基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法,利用不同舰艇上传感器对公共目标探测的迭合条件,建立系统误差观测方程,利用LS对两种系统误差同时进行了估计,并在偏差估计中采用正则化估计方法,提高估计结果的稳定性,最后进行了仿真验证,仿真效果验证了算法的有效性,具有较高的工程应用价值.     

一种稳健的循环平稳信号时延估计算法

基于信号循环平稳特性的时延估计算法具有较强的抗干扰和抗噪声能力,但循环频率误差时性能下降严重。针对这一问题,首先分析了循环频率误差对循环时延估计算法中,循环互相关函数相关法估计性能的影响,进而提出了一种对循环频率误差稳健的改进循环时延估计算法。改进算法通过两次搜索确定循环频率的真实值。仿真实验结果表明,改进算法可以有效地校正循环频率误差,最终使时延估计误差与无循环频率误差时基本相同。     

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。     

合作定位节点选择策略

合作定位是指接收机之间通过合作网络交换关键定位信息实现协同定位的新技术,接收机进行合作定位过程中可供使用的辅助节点包括可视卫星和已定位邻居接收机。接收机之间的合作增加定位过程中的可用辅助节点数量,进而增加位置估计的计算量和计算时间,在可用辅助节点较多时,定位实时性很难得到保证。提出改进次优节点选择算法,计算备选节点之间单位向量差作为节点价值,选择拥有最大价值的节点作为辅助节点。将新算法与4种典型的节点选择算法进行了对比,仿真实验证明该算法能够在较短时间内选择出接近最优算法得到的组合,综合性能优于现有节点选择算法。     

适应低时延业务需求的分布式可穿戴单兵作战信息系统

针对云计算应用在单兵作战系统场景下业务处理时延高、服务质量无法保障的问题,提出一种基于可穿戴计算的分布式单兵作战信息系统。利用士兵身上的可穿戴智能设备构建本地计算层,在作战地点就近处理计算数据,提供给士兵本地的信息处理与融合能力,并采用广义扩散负载均衡算法平衡各设备负载,降低业务处理时延;同时利用分布式计算的容错能力增强系统的可靠性。仿真结果表明,基于可穿戴设备的分布式本地网络架构能有效地降低作战任务的处理时延,同时增强系统的可靠性。     

基于图像和惯性的头盔组合跟踪原理

不同体制的头盔跟踪定位技术单独使用时都存在一定的原理性性能制约,提高跟踪定位技术整体性能的有效途径是采用组合跟踪。目前综合性能较好的是图像式头盔跟踪,图像式跟踪技术精度高,输出数据平稳,稳定性好,但其缺点是头盔活动范围受制于CCD摄像机视场及头盔大角度转动时头盔本身对CCD摄像机视角的遮挡。惯性跟踪不需要任何外来信息也不向外辐射任何信息,可在任何介质和任何环境条件下实现360°全范围头部跟踪,但其定位精度随时间下降。提出的基于图像和惯性的头盔组合跟踪技术充分利用图像跟踪精度高、长期稳定性好及惯性定位跟踪范围广、跟踪系统简单的优点,达到单个跟踪定位体制不具备的综合性能。     

基于移动目标的DOA估计偏差校正

针对移动目标的波达方向估计容易出现偏差的问题,提出一种利用频移信息修正方位估计偏差的算法,解决了传统方位估计算法不能适用于高速移动目标或平台的问题。该方法利用基阵平台与目标的径向移动速度,估计中心频率偏移,然后利用频移信息修正传统的方位估计结果。仿真结果表明,该算法可以极大地提高移动目标的方位估计精度。此外,该算法对阵列的阵型和方位估计算法没有任何限制,因此具有广泛的适用性和较强的工程实用价值。     

基于LabVIEW的地下震源定位系统设计

针对小区域浅层地下震源定位中,由于震动信号受传输介质复杂、传感器不稳定等因素影响,出现初至波提取困难、震源定位低精度等问题,设计了基于LabVIEW的地下震源定位系统,实现三轴信号合成、基于小波变换的阈值去噪、基于改进的长短时窗(STA/LTA)的初至提取、基于时差技术(TDOA)的联合定位算法等功能模块。结果表明,该软件在10 m×10 m×3 m的区域内,初至特征提取精确到10-4s,定位精度精确到0.1 m,可以广泛应用于爆破定位、信息侦查等领域。