一种无源被动雷达时差定位方法及其精度研究

结合Chan定位算法,对四站无源被动雷达三维时差定位技术中的定位算法、模糊无解、精度分析进行了研究。给出了Chan定位算法的推导,分析了定位模糊和无解的原因;研究了定位性能,分析了时差测量误差和站址误差等因素对定位精度的影响;通过仿真研究了多种布站形式下的GDOP分布。     

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。     

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.     

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。     

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。     

对运动目标多站时差定位和被动跟踪方法

针对对运动目标的被动定位跟踪问题,建立了对运动辐射源多站时差定位及被动跟踪的数学模型,研究了基于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的被动跟踪算法。首先,对运动目标建立了二阶常速运动模型,利用实时的时差定位结果和误差协方差矩阵作为扩展卡尔曼滤波的初始值和初始协方差进行被动跟踪;然后,进行了对运动目标定位跟踪的场景仿真,结果表明:扩展卡尔曼滤波实现了对时差定位实时结果平滑作用,使用该方法定位精度大大提高,目标轨迹更明显;最后,通过工程试验验证了该算法的有效性。     

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.     

多站时差与多参数联合分选定位方法

多站电子侦察系统中,两个观测站接收到的脉冲信号到达时间差可以用于分选和定位。针对复杂信号脉间信息关联性弱,不能对脉冲数极少的信号进行分选的问题,提出一种多站时差与多参数联合分选定位新方法。该方法利用时差窗先验信息,将主站和所有副站脉冲同时进行多站时差和多参数联合预分选,并将预分选结果按位置进行融合,得到最终分选和定位结果,能对脉冲数极少的信号进行分选定位,甚至可实现单个脉冲的分选定位。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于虚拟布站和运动目标信源的时差控制模型

针对时差定位无源雷达战场目标模拟问题,构建了基于虚拟长基线布站和运动目标信源的时差控制模型,设计的新型时差调制模式,可满足时差信号生成设备的时差范围和精度要求,突破了时差定位无源雷达零基线状态无法定位的技术难题。基于该模型的战场目标模拟系统,实现了携有高精度时差信息的多路射频信号输出,能够为该类装备日常操作演练提供电磁环境支撑。     

高精度四站无源时差定位方法及精度分析

分析了四站对辐射源联合时差、俯仰定位原理,并基于三维空间时差定位中的测时误差与站址误差、测角误差可分离,导出空间目标定位误差的协方差矩阵,同时应用简化加权最小二乘( SWLS)融合方法,提升时差定位方法对目标的定位精度.通过计算机仿真进一步分析了系统误差对定位精度的影响,并验证了SWLS融合方法的高定位精度性能.