基于最小平方算法的被动浮标目标定位

对多被动浮标的目标定位问题进行了研究,在给定各枚浮标与目标之间距离的差值的条件下,给出一种基于最小平方意义下的被动目标定位算法,即在保证定位误差平方最小的条件下,实现目标定位的方法。在对算法定位原理及定位误差研究分析的基础上,针对近场目标和远场目标两种情况,采用Monte-Carlo方法对该算法的定位性能进行了仿真;在一定假设条件下,仿真分析了不同距离差值量测噪声对目标位置误差、位置均方根误差及方位误差的影响,并且对近场目标和远场目标两种情况下目标定位的性能进行了分析比较。     

一种基于分布式融合策略的声定位方法

随着城市环境中对各类目标声检测的需求的发展,开发分布式组网声探测手段越来越有必要。然而对于分布式组网声探测技术,当前的声定位方法对全链路的数据传输依赖程度较高,通信传输会带来巨大的带宽压力和很高的通信成本。因此,本文从能耗的角度研究分布式融合声定位的方法,提出通过分布式位置的声事件能量幅度进行目标的融合定位处理,并通过试验测试进行了可行性验证。验证结果表明,无线声感知网络可以在只接收幅度信息且激发少数节点的情况下实现对目标的定位,定位精度的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)不大于6 m。     

基于DV-HOP的信息通信节点精准定位算法

针对传统通信节点定位算法存在的定位误差大、定位速度慢的问题,提出基于DV-HOP的信息通信节点精准定位算法。根据通信网络的硬件连接结构和运行原理,构建信息通信网络模型。在该模型下,设置通信虚拟信标点,并获取通信节点的实时通信信号。利用DV-Hop算法,计算信标节点和未知节点之间的跳段距离,确定目标节点位置坐标,并通过分析节点定位误差,修正初始定位坐标,实现信息通信节点的精准定位。通过与传统定位算法的对比实验得出结论:设计精准定位算法的定位误差有所降低,且定位时间节省了0.307s。     

无线传感器网络中多边定位的聚类分析改进算法

针对距离偏差对多边定位算法的影响,提出了一种改进的KC-Multilateration算法.将K-means聚类方法引入到无线传感器网络的定位问题中,通过聚类分析对误差较大的距离信息进行筛选.对剩余距离信息使用多边定位法进行定位求解,作为最终结果.仿真实验表明,KC-Multilateration与原多边定位法相比在各种误差环境下均能有效降低定位误差,且定位结果稳定.在由实际节点构成的实验环境中使用RSSI值进行测距的进一步实验表明,在不增加任何通信开销的前提下,改进算法定位误差更小,容错性更高,验证了KC-Multilateration的有效性和实用性.     

双分布孔径红外系统的协同定位与精度分析

针对城市防空背景下利用两个分布孔径红外系统(DAIRS)对目标进行测距的问题,从目标成像的角度,构建了双DAIRS协同定位模型,推导了定位误差公式。误差分析除了考虑目标投影点的测量误差外,还增加了红外告警单元标定不准确等原因造成的系统误差。当目标在不同传感器上依次成像时,通过对定位误差延续性的分析表明在忽略视场限制的情况下,可以用其中的一个配对组来对处于不同视场交叠区的目标进行误差分析。最后,仿真分析了影响目标定位的主要因素,结果表明:减少组成DAIRS传感器数目对定位精度影响较少,该方面可以在一定程度上降低系统的高成本,另外当两个DAIRS之间的距离增加1/3时,定位误差可以降低一半。     

广域监视动目标检测模式下动目标快速定位误差分析

广域监视动目标检测(WAS-GMTI)模式作为机载监视雷达的一种重要工作模式,可以在较短时间内对大范围区域进行动目标监视,并进而对检测到的动目标进行快速定位,但在实际工程实现中,动目标的定位受到诸多因素的影响,直接使用理想公式对动目标进行定位存在较大误差。从战场或者交通监测的需求出发,广域监视动目标检测模式下需要对检测到的动目标进行快速定位。该文根据机载广域监视动目标检测模式下可以获得的动目标信息的特点,采用一种快速定位方法实现动目标的定位。同时对实际存在的导致动目标定位误差的这些因素进行了分析,并在考虑这些因素之后对动目标进行了重新定位。仿真和实测数据验证了该文对动目标定位误差的分析的合理性。      

双机协同定位误差分析的研究

测向交叉定位技术是协同定位常用方法,针对双机协同测向交叉定位算法及其定位精度进行理论研究和仿真分析。首先给出了交叉定位造成的模糊区的计算方法,并进行仿真;而后重点对测向定位精度进行分析,给出定位算法和误差计算公式,并针对不同载机间距和间距误差、测角误差下的目标GDOP的分布进行了仿真分析。仿真结果表明,定位误差随着间距误差、测角误差的增大而增大,随着双机间距的增大先减小而后增大。     

城市环境下无人机TDOA定位中到达时间差误差统计模型

本文给出了一种城市环境下无人机时差定位(TDOA)原理,并分析了无人机TDOA测量值误差的主要来源。从城市环境中无人机信号多径传播的附加时延的统计特性出发,基于统计原理建立了多径效应下TDOA误差的统计模型,并通过仿真进行了模拟试验,验证了TDOA误差统计模型的有效性。     

舰船雷达超视距探测中的定位方法研究

蒸发波导是海洋大气环境中出现概率最高的一种大气波导,当舰船雷达工作在蒸发波导环境下时,在一定的条件下雷达电波被陷获在蒸发波导内传播,如果采用雷达常用的定位方法就会产生很大的定位误差。根据电波传播理论和蒸发波导特征,基于射线追踪技术,提出了蒸发波导环境中舰船雷达电波传播路径的计算方法和雷达对目标的精确定位方法。仿真结果表明,满足蒸发波导传播条件情况下,舰船雷达采用常用方法对目标定位时在水平方向的误差较小,在垂直方向上的误差很大。采用蒸发波导环境下的舰船雷达定位方法可以实现在蒸发波导条件下对目标精确定位,从而提高舰船雷达的作用效果和精度。     

水下目标运动测量系统误差分析

针对图像声纳测量运动目标的定位算法原理,利用误差分析和传递理论对测量系统的定位误差进行分析,提出了声纳跟踪目标的误差传递模型。分析了在给定最大系统测量误差条件下位置误差服从的分布规律,通过仿真计算给出了直接测量参数数据精度对目标定位精度的影响,验证了所提出的误差分析方法可以有效地对声纳跟踪水下目标系统误差进行定量分析。为声纳系统的性能论证提供了一种指标,同时也为测量系统的方差分析提供了一种有效方法。     

基于散射自由程随机重采样的光量子定位方法

为了解决量子信号受散射环境干扰，导致定位误差波动大且定位稳健性差的问题，提出了一种基于散射自由程随机重采样的光量子定位方法。基于蒙特卡罗思想建立散射模型，结合环境信息和符合计数结果构建散射自由程矩阵。对散射自由程序列进行重采样，计算不同光源各时间分组下相对距离误差，以此动态选择光源，并实现对目标物体的位置估计。实验结果表明，所提方法定位误差为厘米级，且定位误差在0.12 m内的置信概率达90.57%。     

前视红外地面固定目标末制导相对定位技术

针对前视红外低矮地面固定目标末制导问题,提出了一种利用目标周围容易识别的其他目标进行相对定位的方法。介绍了相对定位的原理,根据建立的数学模型推导相对定位的计算公式;根据误差传递原理对相对定位模型进行了误差分析,对影响定位误差的各个因素进行了仿真,得到误差影响曲线;最后结合实测数据验证相对定位的可行性与准确性,并总结各误差影响,给出了相对定位的适用条件。实测数据证明相对定位计算方法正确、可行;误差分析与统计结果指出:相对定位适用于距离大于6 km的情况,定位误差小于2个像素。所得结果为末制导任务规划提供了新的理论依据,为前视地面低矮、弱小固定目标实现远距离定位提供了技术支持。     

传感网协同环境下容错目标检测和定位策略

针对无线传感网拓扑结构的动态特性和目标协同定位的准确性,通过对网络节点特性、网络模型和无线信道传输模型进行需求分析,给出若干相关定义和数学模型,并在此基础上提出了一种具有容错性的传感网协同环境下的目标检测和定位策略,由目标区域监测、目标监测定位和基站通信定位3个阶段组成。该方法的基本原理是所有传感节点通过判断接收目标信息的强度来确定观测值,在此基础上通过与其他节点进行通信,取观测平均值为本区域的观测值,从而筛选出合格和优秀传感节点与基站传感节点通信,最后由基站和通用两类传感节点协作完成对检测目标位置的准确定位,具有容错性能好、定位准确度高等特点。仿真结果从容错能力评价、定位准确度等方面验证了所提方法的正确性和有效性。     

无线城市对数字集群市场替代作用的分析

文章分析了数字集群在目标市场定位方面的弊端,通过对无线城市与数字集群的功能和应用进行比较,指出无线城市取代数字集群增值业务市场是历史的必然,数字集群应在巩固调度通信优势的前提下向其他无线技术融合.     

无线城市对数字集群市场替代作用的分析

文章分析了数字集群在目标市场定位方面的弊端,通过对无线城市与数字集群的功能和应用进行比较,指出无线城市取代数字集群增值业务市场是历史的必然,数字集群应在巩固调度通信优势的前提下向其他无线技术融合.     

基于Singer模型的机动目标无源定位跟踪方法研究

对双站测向无源定位跟踪方法进行了研究,分析了双站交叉定位的基本原理,应用Singer模型和扩展卡尔曼滤波对三维空间中的机动目标无源定位跟踪问题进行了仿真分析.仿真结果表明,在假设的仿真条件下以及测向精度为1 mrad时,对机动目标定位跟踪的相对测距误差保持在1.5%以下,滤波跟踪效果良好,表明该方法对机动目标的无源定位跟踪是有效的,对工程应用有一定指导意义.     

遮挡环境下原子钟和气压测高仪辅助北斗定位方法研究

在城市峡谷等遮挡环境下,接收机无法连续进行定位解算;并且高程定位精度不能满足用户在立交桥或者盘山公路等环境下的定位需求。在接收机内使用原子钟,可以利用原子钟的高稳定性,对钟差进行高精度的预测。并通过与气压测高仪共同辅助北斗系统定位,可以有效提高接收机的定位精度和连续性;该文首先理论分析了原子钟和气压测高仪辅助定位算法;然后,提出一种气压测高仪初始化校正方法,并通过对钟差噪声类型的分析确定了钟差预测方法;最后,模拟遮挡环境,进行原子钟和气压测高仪辅助北斗卫星导航系统定位试验,并分析了定位结果。结果表明:仅跟踪两颗可见卫星,便可以进行定位解算,并且垂直方向上的定位误差从8.2 m (RMSE)下降到了5.2 m,定位结果的波动从4.6 m下降到了0.8 m。     

基于UWB定位系统硬件平台设计

为进一步研究基于UWB的无线定位技术,文中设计了一种基于UWB定位系统硬件平台。硬件平台基于模块式设计思路,选用STM32F405作为主控制器,通过SPI总线与DW1000射频芯片通信。UWB射频电路围绕DW1000设计布局,使用全向外置天线。硬件平台在通信方面设计使用GPRS无线通信模块并采用TOA定位方式,预留GPIO外设扩展接口。经制板测试,在视距空旷环境下最远通信距离为110m,在相同环境下100m测距均方根误差20.2cm,室内非视距环境中定位误差为20cm,满足室内高精度定位技术研究需求。     

机载雷达组网导航定位误差仿真分析

机载雷达组网具有雷达组网和空中机动的综合优势.获取组网中载机导航定位的准确数据是目标定位的一个重要问题.文中对机载雷达组网时导航定位误差影响目标定位的误差机理进行了理论推导,重点对导航定位误差产生的目标定位误差进行了仿真分析,得出了两者之间的对应关系及导航定位误差产生的目标定位不一致性这一不可忽略的重要结论.     

基于接收信号强度检测的高精度可见光定位方法

以高精度为研究目标,使用适用范围广、系统相对简单易搭建、可移植性好的接收信号强度检测法(RSSI),对可见光通信定位方法进行研究。由于易受到背景光源的干扰,RSSI定位方法的测量误差很难控制在厘米以下。利用小波分析大幅降低接收信号中的噪声,采用相关检测法提取噪声中的源信号,使用最小二乘法估算位置坐标。通过在不同信噪比条件下的仿真对比,验证了方法的可靠性,发现RSSI可见光定位的误差范围稳定在1cm以内且随噪声增率较小,比误差分析计算出的未经处理的理论精度提高了数十倍,明显提高了的定位精度。