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.     

不规则布站时差定位系统定位精度分析

在无源多站时差定位系统中布站方式对目标的定位精度有直接影响。在实际战场环境中,布站受地形和战术应用的限制,布站方式会出现不规则的现象。本文给出了多站时差定位的精度分析,并以四站时差系统为例,仿真分析了不规则布站条件下定位精度分布的变化,为战场环境下多站系统的布站提供了理论依据。     

基站几何布局对定位误差的影响

针对目前无线网络定位精度不够高的缺点,文中利用误差分析的方法探讨了影响无线网络定位精度的有关因素.在不考虑非视距误差的情况下其定位误差主要取决于网络中各基站的几何分布.通过仿真显示,在不考虑非视距误差的情况下,基站几何布局对移动台的定位误差具有较大的影响.因此在多基站的环境下,文中给出一种定位基站选择算法,可以有效的提高定位精度.     

测向交叉定位最优布站方案分析

基于多站测向交叉定位场景深入分析了定位基本原理及其精度,并进行了优化布站研究。文中分析了测向交叉定位最优的站点数量和在此条件下各因素对定位精度的影响。并给出了基于目标所处方向的最优布站情形分析,以及最优布站方案,该方案为测向交叉定位算法的应用提供了理论基础。     

接收站位形对甚低频源定位精度的影响

考虑到地球曲率的影响,文中使用基于球面模型的远距离多站时差定位算法来具体研究VLF源定位的精度.针对四接收站下的方型布站和星型布站两类典型布站几何,使用蒙特卡洛随机试验的仿真方法计算了探测区域内接收系统对VLF源定位结果的均方根误差,分析了布站几何、基线长度和主站选择三类因素对定位精度的影响.结果表明:提高基线长度可以...     

NLOS环境下几种TOA定位算法的性能比较

通过测量基站3条或更多不同路径的来自移动站的信号到达时间,可以对移动站进行定位。然而信号的非视距传输却极大地影响了TOA定位算法的定位精度,不同的定位算法在不同的条件下获得的定位精度也不同。对几种TOA定位算法(包括最小均方算法、近似最大似然估计算法、残差加权和残差检测算法)在非视距环境下的性能进行仿真,根据仿真结果,在实际应用中可以针对不同的环境选择最合适的定位算法。     

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.     

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。     

基于实验数据的时差定位系统定位精度推算

随着数字技术和通信技术的发展，利用多个接收机进行高精度测时并用时间差来进行定位成为可能。三站时差定位系统，对其进行实际测量是检验该系统实际定位精度的重要环节。由于影响三站时差定位系统定位精度的因素较多，因此充分考虑各种因素的影响对实测数据进行分析，给出三站时差定位精度的推算方法，对于检测定位系统研制厂所估计的定位精度以及下一步为被试定位系统对作战对象定位精度的推算具有极其重妻的意义。文中在对影响三站时差定位系统定位精度的因素进行详细分析的基础上，给出了一种基于实验数据的三站时差定位系统定位精度推算方法，并给出了数值计算结果。     

非共视条件下多站仅测TOA定位新方法

针对非共视条件下,目前的多站无源定位方法大都失效问题,提出一种该条件下仅利用脉冲到达时间信息的多站无源定位新方法。该方法产生搜索网格中每网格点的期望TOA序列,选择与实测序列最接近的期望序列对应的网格点作为最优目标估计位置。通过仿真分析了TOA测量误差、观测站构型、基线距离及观测时间等参数对定位精度的影响。仿真结果表明,在不考虑观测站站址误差和时钟同步等系统误差情况下,定位精度接近CRLB下限。     

移动单站测向数据量对定位精度的影响

移动测向系统对固定目标定位的过程中,在不改变测向精度的基础上,一般认为增加有效的测向数据量是提高目标交会定位精度的有效措施之一,但目前没有相应的模型。据此重点分析了移动单站有效测向数据量对定位精度的影响,给出了相关算法和定位误差模型,并进行了仿真。结果表明,不同位置的测向数据对提高定位精度有不同程度的贡献,当两次测向的位置相对于目标的夹角越接近90°,这种贡献就越大,因此在实际工作中要尽量满足或贴近这一条件。该问题的研究对移动单站合理安排工作计划和提高定位精度具有一定的理论指导意义和工程应用价值。     

炮位侦校雷达定位精度影响因素分析

炮位侦察校射雷达弹道外推算法受多种因素影响。为满足弹道外推分析、进一步提高外推精度的需求,详细建模分析地球曲率、时间不同步、弹道模型误差、信噪比变化等影响炮位侦校雷达定位精度的因素。结合精密雷达测量数据和无迹卡尔曼滤波外推算法进行仿真,量化评价各因素对外推精度的影响。通过理论建模与仿真实验,将考虑各种影响因素与否的情况详细分析对比,得到各因素对定位精度影响程度从大到小依次为：地球曲率、时间不同步、弹道模型误差、信噪比变化。在此基础上,提出了考虑多种因素的炮位侦校雷达弹道外推改进方法。     

多发多收探测雷达定位精度分析

多发多收是提高雷达系统定位精度的重要手段之一, 为分析不同形式多发多收定位精度, 采用二维定位几何精度稀释分析方法, 分别针对两发两收、两发四收和三发三收三种探测方式进行了仿真分析.结果表明:两发四收探测系统定位精度比两发两收系统整体上提高, 在基线近区提高比较明显; 三发三收探测系统克服了两发两收探测系统在基线上定位盲区的缺点, 但与两发四收探测系统相比, 除基线附近外,在三站围成的定位区域内定位性能并没有明显提高.仿真结果为多发多收探测系统选取、布站提供了理论参考, 具有一定的工程应用价值.     

基于伪到达时的无源定位精度分析

无人机具有体积小、功耗低、重量轻等优点。结合无源定位,提出了应用伪到达时间定位技术的无人机多站无源定位模型,给出了定位原理,并详细推导了定位精度。仿真分析了基线长度、站址校准时间间隔对定位精度的影响。根据理论仿真的效果,可知提高目标定位精度的方法有增加站间距离和减少站址校准时间间隔。     

三基地雷达最佳空间定位算法

将三基地雷达二维定位最佳算法加以推广,在不增加设备量的前提下,充分利用各雷达站的测量信息,对三基地雷达三维空间直线布站的最佳算法进行推导和研究.仿真结果显示,空间相关数据压缩算法比独立数据压缩算法更加有效地提高了目标定位精度,特别是较好地改善了发射站附近区域的定位性能,有效解决了双基地雷达空间定位的基线盲区问题.     

无源雷达协同定位精度仿真研究

无源雷达定位精度直接影响雷达的作战使命,本文分析了对典型运动目标双站协同测距理论定位精度,具体给出了提高双站定位精度优化算法的计算机仿真结果,并在计算机仿真结果基础上讨论这种方法的应用范围和需要注意的问题。     

基于GNSS的无源雷达定位能力分析

基于全球导航定位系统(GNSS)的无源雷达是当前研究的热点。在基于距离和的定位方法中,GNSS自身的时间同步误差和定位误差会降低定位精确度,考虑这些误差并结合全球四大GNSS的信号特性和参数测量能力,推导了三维空间多发多收距离和定位精确度表达式以及克拉美罗下界(CRLB)。选取不同卫星和接收站数量进行了仿真分析,揭示了卫星数量、接收站数量与定位精度之间的关系。当忽略卫星位置误差时,接收站数量增长带来的定位精确度增长百分比对于任意辐射源数量为定值;若卫星位置误差增大,增加接收站数量对于定位精确度的改善程度会降低。所得结论可以为基于GNSS的无源雷达辐射源选取与接收站布站提供理论参考。     

精确的时间同步技术

在多基地雷达系统中,同步问题包括时间同步和频率同步,如何使得异地之间的时钟同步是我们必须研究的问题。所谓时间同步,是使2个时钟对准,或者是确切知道2个时钟的钟差,在后续处理中补偿这个钟差。时间同步有很多方法,其中时间双向比对法,由于对站点的精确性依赖性小,受外界环境影响小,通过短时间比对和处理就可以获得较高的时间同步精度,因此它已被ITU组织作为全球时间传递和比对的标准。