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。     

某声探测系统基阵设计分析

目前反辐射无人机已成为防空武器的重要作战目标。利用被动声探测系统来探测反辐射无人机是一种新的方法,通过对线列和圆弧阵结构的声探测系统基阵进行计算和仿真,针对阵列指向性受影响的因素,对基阵的各种参数进行了优化设计。分析结果表明半圆柱型基阵在波瓣宽度和增益上满足系统对无人机的探测要求。     

小尺度基阵空气声被动定向及精度分析

针对如何有效地对抗超低空飞行的武装直升机,根据声测被动定向系统对声学基阵提出的要求,给出了当基阵尺寸较小的情况下空气声被动定向系统的基本原理。主要介绍了远、近场环境下平面四元十字阵的定向原理和算法,重点分析了该阵的定向精度,同时对远场环境下基阵的目标定向性能进行了仿真研究。结果表明,平面四元十字阵空气声被动定向系统的空间定向精度分布具有不均匀性,为空中运动目标声测被动定向算法的研究提供了重要依据。     

半自动激光末端修正弹的目标定位算法建模与仿真

针对机载激光探测器的目标位置定位精度问题,提出了改进目标定位算法,在半自动激光末端修正弹弹道修正过程中实时获取地面目标的精确位置,根据弹丸的位置、姿态和视线角度,建立了目标定位模型。通过蒙特卡罗方法分析了不同象限仰角下弹丸位置、姿态和视线角测量误差对定位精度的影响。仿真结果表明,瞄准线角度的测量误差对定位精度影响最大,定位精度随象限仰角的增大而减小。     

一种三维小基阵无源声测定向算法

无源声测定向是声学监视技术的重要研究内容。为了实现对低空运动目标的声学监视,提出了一种小基阵定向方法,并用线性回归分析原理导出了定向算法,对定向误差进行了理论分析和数值仿真。不仅适用于随机布阵的三维小基阵情况,也可应用到二维小基阵对声源的定向。理论分析和仿真表明,这种定向算法正确可行,且有较大的实用价值。     

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.     

舰船辐射噪声检测的被动合成孔径算法

舰船辐射噪声在低频段具有稳定的线谱成分,其特征信息丰富,利用该线谱成分可以实现对水下目标的检测.被动合成孔径(Passive Synthetic Aperture Sonar,PSAS)算法对小孔径基阵沿直线运动接收到的信号进行合成处理,从而达到虚拟大孔径基阵的方位分辨力效果,进而提高对弱目标信号的检测能力.理论分析结合仿真不同因素对被动合成孔径算法影响,验证了算法的有效性和可行性.     

被动定位算法研究

对几种被动定位方法的定位精度进行了计算比较,选择了可行的定位方法,分析了影响定位精度的有关因素,并对其加以说明。     

基于小波变换的声阵列定位技术

为了确定空中目标的位置,在传统的四元十字阵定位方法的基础上进行了改进,并用小波变换的方法把信号分成不同的频段,然后对分解信号进行重构,利用互相关技术计算时延,进而进行声定位.仿真结果表明该方法能有效提高定位精度.     

一种单平台的无源被动定位算法

提出了一种对匀速扫描雷达的单站被动定位方法 ,主要论述了该定位方法的数学模型 ,仿真分析结果表明该算法有较好的定位精度     

基于LMS2UKF的主/被动雷达融合算法

在主/被动雷达双传感器目标跟踪背景下,针对IMM算法的计算量大,提出一种基于变结构多模型思想的LMS2UKF分布式融合算法。该算法将LMS算法和UKF滤波算法结合进行矩阵加权融合。与IMM2UKF算法进行仿真比较,结果表明在相同情况下,本算法有较好的稳定性和较好的定位精度。     

双阵被动测距方法仿真

利用有一定间距的两部声纳基阵提供的目标方位和时延差的信息,实现对目标的被动测距。建立了测距物理模型,给出了后置距离滤波算法。通过仿真实验验证了模型的有效性,并通过分析两阵间距及时延差均方误差对测距的影响,表明了由于声场环境及特性的影响,选择适当的阵间距和时延差均方误差在实际测距试验中是非常重要的。     

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。     

基于距离差法目标定位的多站雷达优化布局

多站雷达的布局直接影响距离差法目标定位的精度。首先给出多站雷达系统距离差定位的误差协方差矩阵的表达式和计算方法,然后以误差椭球体积最小为布站优化的目标,讨论了多站平面布局对空间目标定位时的优化布站方法,并在平面优化布局的基础上,推出无约束情况下的最优布局。仿真结果与理论分析一致,该结论可以推广到无源定位系统。     

基于到达时差法的目标定位系统

运用声被动定位理论探索空中目标的定位问题。建立了一种平面波声被动定位模型,利用简易被动声传感器阵列,分析并设计了定位系统的总体结构。提出了一种简易的计算到达时差电路设计方案,此电路利于目标的实时定位。在利用这种系统定位远距离目标时,可消除有效声速的影响。最后给出了几组实验结果,证明了此系统的可行性,但对近距离目标的定位结果较差,模型需进一步研究。     

一种基于超短基线的高精度多目标水声定位技术研究

超短基线定位系统由于基阵尺寸小、安装方便,在海洋开发中得到了广泛的应用。信号设计是多目标水声定位系统的关键。与常规的跳频序列相比,COSTAS阵列具有良好的相关特性。文中对COSTAS跳频信号进行了分析,仿真结果表明,由它构建的跳频信号有着较好的多目标信号抑制能力,并且可以找到合乎系统要求的多目标信号编码组。试验结果也证明了采用这种基于COSTAS阵列的跳频工作方式较为适合水下多目标声学定位。     

基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法

针对基于双曲线定位的DV-Hop算法中误差项的异方差性引起的定位误差大的问题,提出了一种基于加权双曲线定位的DV-Hop改进算法。算法分析了基于双曲线定位的DV-Hop算法模型中误差项的异方差性,用加权最小二乘法对异方差性进行纠正,对加权最小二乘法中的权值矩阵进行了理论推导并得到与跳数相关的最佳权值矩阵,使得误差项满足同方差性,所得估计值接近最佳线性无偏估计。仿真结果表明,所提算法在定位精度上较目前常见的基于双曲线定位的DV-Hop算法都有一定提高。     

三星系统对地面机动目标无源定位的IMM算法

研究了三星测时差无源定位系统对地面机动辐射源定位与跟踪的滤波算法问题.将IMM滤波器应用到三星时差定位系统中,采用三模型组合的IMM滤波算法,首先通过时差测量参数计算出粗略的定位结果,接下来采用IMM滤波算法逐步估计出机动辐射源的速度和加速度,并修正初始的定位结果,提高定位精度.仿真结果表明,基于IMM滤波器的三星时差定位系统具有较快的收敛时间、较高的跟踪精度和适中的计算复杂度,能够对不同强度的机动目标进行定位与跟踪,很好地解决了三星时差定位系统对地面机动辐射源定位跟踪的算法问题.