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。     

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。     

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。     

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.     

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CDMA蜂窝网的定位算法

基于TDOA的经典定位Chan算法主要针对地面移动台,针对中低空飞行器,将Chan算法推广到三维空间,并与飞行器上的惯导系统进行实时组合导航定位。主要思想是根据CDMA蜂窝网导频信号的到达时差(TDOA)两次使用加权最小二乘解算,吸收taylor算法的递推思想,得到飞行器位置的两组解。利用惯导系统提供的位置信息进行解模糊,从而得到飞行器的实时位置信息。仿真结果表明,在相同条件下,与其他经典算法相比,此算法定位精度高,定位运算速度快,其均方误差逼近克拉美罗界(CRLB),对中低空飞行器定位具有一定的参考价值。     

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。     

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.     

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。     

基于TDOA的无线定位算法改进

无线定位技术广泛应用于各个行业。首先分析了基于TDOA的Chan定位算法,针对Chan算法在测量噪声加大时定位精度下降的问题,将差分演进算法(DE)与Chan算法相结合,提出了一种Chan-DE复合算法,并通过仿真验证了Chan-DE复合算法的有效性。