基于GDOP的三站时差定位精度分析

为了满足三站时差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位系统对定位精度的要求,论述了三站时差定位原理。用几何稀释精度(Geometric Dilution of Precision,GDOP)分析定位精度并做了仿真。对仿真结果进行分析,讨论站址测量误差和时差定位误差对定位精度的影响,提出要满足时差定位精度要求所需要达到的站址测量误差和时差测量误差指标,以及在工程实现中提高时差定位精度的方法。     

多站无源时差定位精度分析

针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。     

观测站存在位置误差条件下基于MDS的多站时差定位算法

为了降低无源定位中观测站站址误差对定位精度产生的不良影响,论文提出了一种基于多维尺度分析的多站无源时差定位解析算法。算法建立了存在站址误差时关于目标位置的线性方程组,推导了方程误差与时差测量误差和站址误差之间的关系式,将误差的统计特性融入到新的加权矩阵之中,使用加权最小二乘方法对目标位置进行了求解。仿真实验表明,算法对于小测量误差具有无偏性,其定位精度能够达到克拉美罗下界,相对于Ho K C的解析算法具有更好的稳健性。      

三站时差定位的精度分析与推算模型

从三站对辐射源联合时差定位的原理入手,总结出基于时差误差与站址误差分离的定位精度模型,估计了目标高度引起的平面位置定位误差范围,通过计算机仿真得出了关于定位误差分布和布站选择的有益结论,最后给出了定位精度推算模型.     

四站时差无源定位精度分析

在推导时差无源定位和定位精度的基础上,重点分析了T型、Y型、菱形、正方形等典型四站布站的定位精度;分析了布站基线长度、布站高度、站址误差、测量误差等因素对定位精度的影响;分析了不规则布站对定位精度的影响.仿真结果表明,四站时差无源定位精度与布站方式密切相关,工程应用应根据不同需求选择适合的方案.     

空间三站时差定位的模糊及无解问题

通过分析空间三站时差定位的经典算法,对模糊及无解问题的产生进行了探讨,分析了无解的分布与布站、站址误差和时差测量误差之间的关系,提出了解决模糊及无解问题的方法。在实际应用中,应充分运用目标先验信息,合理使用消除定位模糊的方法以降低系统复杂性,提高运算效率,同时优化测量站布局,使目标区域避开无解分布区。     

多站时差定位技术研究

给出了运动辐射源多站三维时差定位的算法模型和定位误差模型。并针对4种站址布局情况，初步计算了定位精度与布站的关系，给出了各种定位精度曲线仿真结果。     

无人机载多站无源定位系统精度分析

无人机载多站无源定位系统构成简单,优点众多,是一种先进的探测侦察系统.对采用到达时间差(TDOA)定位的多站无人机无源定位系统进行了研究,详细推导了时差无源定位原理和定位精度,仿真分析了布站方式、站址误差、测时误差,以及基线长度对定位精度的影响.仿真结果表明Y型和倒Y型布站方式,定位精度比其它布站方式高;菱形布站方式在偏离基线方向(Y轴方向)具有较好的定位精度;主站与辅站的基线距离越长,定位精度越高;站址误差与测时误差越大,定位精度越差.在实际的布站中可以综合考虑以上因素,根据实际需要,采用最佳的布站方式,从而得到比较好的定位精度.     

时差无源定位精度分析及其等效推算试验方法研究

在推导三站无源定位解的基础上,研究了对空定位和对地定位的精度影响因素,仿真结果表明对空定位精度在目标高度为0时对地定位精度一致。建立了一定空间区域的精度等效推算试验方法模型,并分析了高度引起的误差、站址误差、量测误差分别对时差无源定位系统定位精度的影响,实现了根据少数测试精度数据推算出一定空间区域的定位精度。     

无源到达时差定位技术分析

描述了无源定位技术的特性,分析了时差定位技术在二维平面和三维空间的基本原理,对时差定位精度进行了公式推导,对站址布局引起的时差定位误差进行了说明,概述了无源定位技术的发展趋势。     

位置线误差的时/频差联合定位性能研究

就双星时差/频差联合定位问题,引入了位置线误差的概念,通过梯度理论计算时差位置线误差和频差位置线误差的分布,对时差位置线误差和频差位置线误差以及联合定位性能进行了定性和定量分析,推导了双星系统下时差频差联合定位精度与参数位置线误差和位置线交角之间的计算关系式。并结合仿真分析了参数测量误差和位置线交角对时差频差联合定位精度的影响。     

双站方位时差定位系统精度分析

针对测向定位精度低,时差定位需要3个接收站以及精确时统的要求,提出方位时差联合定位体制。首先建立双站方位时差联合定位数学模型,列举测量方程组,分析方位线与时差线的交会性能,并提供解析解。然后在具体的模拟场景中,绘制了定位误差的分布效果图,根据直观特征,总结了方位时差联合定位系统的误差分布规律。又从测量方程组出发,通过微分关系,推导出理论定位精度几何稀释,并分析2种特殊情形下的定位效果。最后提供3种定位体制的定位误差对比数据,对实际工程应用中的布站设计具有指导意义。     

近太空双基地雷达定位站址误差影响分析

地发空收近太空双基地雷达R站站址波动造成目标定位误差，针对该问题，建立了两坐标近太空双基地雷达目标三维定位的数学模型，采用解析几何法推导了目标定位误差（GDOP），仿真分析了站址误差对目标三维定位精度的影响。研究表明，站址误差对目标三维定位精度的影响较小，不同坐标轴坐标的误差对目标定位精度影响大小不同。另外，站址误差引起的目标三维定位误差中的VGDOP分量对目标空间几何位置较为敏感，而HGDOP分量对目标空间几何位置不敏感。     

临近空间双基地雷达系统误差对定位精度的影响

针对地发空收临近空间双基地雷达站址波动造成目标定位误差的问题,建立了三坐标临近空间双基地雷达目标三维定位的数学模型,采用解析几何法推导了定位精度的几何分布（Geometrical Dilution of Precision,GDOP）,仿真分析了站址误差对目标三维定位精度的影响。研究表明,站址误差对目标三维定位精度的影响较小,不同坐标轴坐标的误差对目标定位精度影响大小不同。另外,系统对相对站址方向侧向低空来袭目标三维定位精度较差,对于相对站址方向正向来袭目标三维定位精度较高。     

基于参考站的低轨双星定位误差校正分析

分析了低轨双星时/频差定位体制中的定位误差分布情况,研究了基于参考站的误差校正算法,最后分析了参考信号时/频差测量误差、参考站站址误差以及参考站位置等因素对定位误差的影响,并对不同条件下参考站对定位误差的校正作用开展了计算机仿真试验.该研究从数学上揭示了参考站对系统定位误差的校正原理,可为实际系统中参考站的建设提供理论...     

时差相关性对定位精度的影响分析

多站时差定位系统的定位精度依赖于时差测量精度和观测站之间的几何布局,对时差定位系统精度分析可以发现,以时差作为独立观测量的精度分析结果与参考站的选取相关.基于这一问题,文中通过对时差观测量的相关性分析,修正了时差测量误差矩阵,证明了时差定位系统定位精度的几何稀释分布与参考站的选取无关,并提出了以到达时间作为独立观测量的...     

多站无源时差定位技术

本文在对多站无源时差定位的原理及算法进行介绍的基础上,对多站无源时差定位方法的定位误差进行了理论分析,建立了无源定位精度模型,并且提出了消除虚假定位点的几种方法。     

基于最小二乘融合估计的双星时频差定位

针对单参考站条件下具有测量误差和星历误差时定位精度不高的特点,提出了一种基于多次观测数据的最小二乘融合估计定位算法,该算法无需增加观测条件即可有效提高辐射源定位精度.分析了测量误差、星历误差对单参考站单次定位及融合定位精度的影响,推导了测量误差、星历误差对定位误差的传递公式,提出了含星历误差影响的最小二乘融合估计加权算法.通过Monte-Carlo仿真验证了误差分析结果和定位算法,并比较了加权最小二乘估计定位和单次定位的性能.仿真试验表明:在相同观测精度条件下,加权最小二乘融合定位可极大地提高辐射源定位精度,最大提高10倍以上.     

基于GDOP的四星时差定位精确度分析

针对四星时差定位系统,提出一种基于几何精度衰减因子(GDOP)的定位精确度分析方法。该方法基于四星时差定位原理推导三维定位精确度模型,理论分析时差测量误差与站址误差对该三维定位精确度模型的影响。通过仿真验证四星不同布站情况T型、Y型、方型及不规则型对定位精确度的影响,并进一步研究在不同布站情况下的基线长度、卫星轨道高度、目标高度等对定位精确度的影响。仿真结果表明,四星时差定位在Y型分布时具有最佳的定位精确度;并且定位精确度随基线长度与卫星轨道高度的增加而提高,随目标高度的增加而降低。     

提高时差定位精度的方法

通过对时差定位原理和时差定位误差分布的分析,找出影响时差定位精度的几个方面;从影响时差定位精度因素的源头入手,研究如何提高时差测量精度,以及多套时差定位系统组网后提高定位精度的方法,摸索出能够进一步提高时差定位精度的解决之道。