测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法

测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法,先对每条测向线上的交点进行聚类分析,得到几个聚类程度较高的交点集合,再对该交点集合通过取交集的方法进行二次聚类,得到更少数几个交点集合,最后再对这几个少数的交点集合进行选优,从而消除虚假交点集合,得到真实交点集合.仿真结果表明,该算法关联正确率很高,计算量较小,实时程度较高,适用于多传感器存在漏测的情形.     

无源定位系统的多目标数据关联算法

主要研究多目标无源定位系统的数据关联方法。数据关联实质上是求解后验概率的极大值,首先建立两传感器三维空间联合关联概率数学模型,将求解后验概率的极大值问题转化为求解特殊的指派问题。由于漏检和虚警的存在,导致指派个数不确定,提出了一种新的改进单亲遗传算法来求解该问题,该遗传算法将解阵看作一个个体,将矩阵的列看作个体的基因,始终对一个个体进行交叉和变异操作。仿真结果表明,提出的求解方法收敛速度快、关联正确率高,验证了模型和求解方法的正确性和可行性。     

一种TDOA/AOA联合定位的算法

针对地面辐射源目标的定位问题,提出一种TDOA／AOA联合定位算法。将一个传感器放置在地面上的一个固定平台上,测量辐射源相对于该传感器的方位角与俯仰角;将另一个传感器放置在一个运动的平台上,根据不同的时刻测量不同的时差量测值,进而建立求解目标位置估计值的最小二乘算法。仿真结果表明：该算法可以有效提高系统的定位精度,特别是TDOA的测量值应用得越多,则定位精度越高。     

基于数据融合的双基阵被动定位算法的研究

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性。仿真表明,该方法具有较高的定位精度。该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位。     

一种基于Hermite函数约束的光学经纬仪多站定位方法研究

传统光学几何交会方法中采用的方向余弦定位法因其算法简单清晰一直广泛应用于工程实践,但该方法受空间几何关系影响较大,对测元误差抑制能力差,因此定位精度并不理想,而且不能多站同时定位计算。为此提出一种基于Hermite函数约束的光学经纬仪多站定位解算方法,称为函数约束误差模型弹道最佳估计（EMBET）方法。该方法首先在采用Hermite函数表征目标定位参数以压缩待估参数数量的基础上进而实现对光学经纬仪测元的数学表征,然后将多站多测元观测数据组成联合测量方程,最后依据最小二乘准则优化解算方程获取目标定位参数,并具有对测元系统误差校准的能力。结合仿真实例计算,对方向余弦定位方法和函数约束EMBET方法进行了比较分析,验证了函数约束EMBET方法在光学经纬仪多站定位中具有更高的定位精度和更强的实用性,为工程应用提供了参考依据。     

双站无源均值定位算法精度分析

为提高多站无源定位的精度,以固定双站测向交叉定位为背景,从误差几何稀释度（GDOP）的角度对量测均值及交点均值算法的定位精度进行了分析,指出了前者具有估计的一致性而后者仅具有弱一致性。仿真结果验证了对上述算法性能的分析结果。最后指出了多站无源定位中对量测处理的重要性。     

基于先验信息的双站时差定位算法研究与精度分析

针对双被动观测站无法实现时差定位的问题,提出了基于先验信息的双站时差定位方法。介绍了该算法的定位原理和定位流程,并进行了仿真分析,通过将其定位精度的几何分布仿真结果和实际的蒙特卡洛仿真结果进行比较,可得,在相同目标的条件下,两种方法的仿真结果基本一致,验证了该算法的可行性和定位性能。该算法相对于传统的三站时差定位和双站测角交叉定位降低了系统设备复杂度,增强了时差定位的应用前景。     

测角测距信息下的双机协同高精度定位算法

针对现有双机协同定位仅采用测角信息来解析求解误差较大的问题,提出基于测角和测距信息的双机协 同高精度定位方法。利用现有飞行器中的导航定位传感器,采用粗精两级定位模式,粗定位采用传统的几何解析方 法提供较为准确的初始解,精定位采用非线性迭代优化方法获得目标位置的最优解,并进行一系列仿真验证。仿真 结果表明,测角测距信息下的协同定位方法能够获得较高的协同定位精度。     

交叉定位中去除虚假目标的一种新算法

针对测向交叉定位系统数据关联中存在虚假定位的问题,提出一种改进的分层快速关联算法.该算法先通过挖掘各传感器的相互位置关系与其对同一目标所形成方位量测之间的几何规律,利用候选关联的方位量测构造检验统计量,进行方位粗关联,排除了大部分虚假候选关联,减小了运算量;再对剩余候选关联进行分层组合,提取出正确的关联集合.仿真结果表明,文中算法可快速、准确的排除虚假定位点.     

水下多目标长基线定位仿真研究

介绍了长基线定位系统原理,根据2点距离方程列出了4个浮标阵对应的四元二次方程组,得到了目标位置的解析解;分析了其定位性能,研究了多目标定位算法;通过计算机仿真研究了存在2个目标时的定位结果及影响因素。理论分析与计算机仿真表明:定位算法有较高的定位精度,在数千米区域内定位精度达到10 m左右;定位精度随着信噪比、脉冲宽度、带宽与目标深度的增加而提高。该方法可用于水下合作目标航迹的测量与分析。     

红外目标测量图像高精度定位方法

为解决红外目标图像定位算法易受干扰而影响定位精度的问题,根据红外目标测量图像的灰度分布特性,依据测量目标定位的要求,利用红外目标图像中每层灰度质心位置恒定的特点,提出了一种基于多质心的红外目标图像高精度定位方法.通过对每层灰度质心的聚类处理,成功地避开了测量图像噪声及背景灰度非均衡的影响,有效地提高了质心算法的定位精度.实验结果表明:该方法定位精度高,抗噪声能力强,算法效率高,易于实现,已在实际图像测量中得到充分应用.     

基于水下运动平台的磁性目标跟踪与特征反演

传统的磁梯度张量定位方法大多基于单磁偶极子模型,对具有一定尺度的目标存在定位精度不足的问题,而且易受环境噪声以及测量精度的影响,尤其是在偶极子特征平面上,微小的扰动或者观测精度不足就会导致定位结果发生较大的偏差。针对上述问题,基于多个偶极子的组合模型,结合具有鲁棒性的无迹卡尔曼滤波算法,提出一种针对尺度磁性目标的磁梯度跟踪方法。该方法能够有效提高磁性尺度目标的定位精度,特别当出现异常观测时仍然可以准确定位目标。以水雷或者水下未爆弹等目标的识别为例,根据鲁棒无迹卡尔曼算法得到的偶极子分布状态,结合主成分分析算法的数学含义,设计了一种可以准确反演目标的主尺度特征以及结构特征的目标尺度反演算法。该算法可识别目标主尺度为线结构或者面结构,对目标主尺度反演误差小于0.3 m,对目标主尺度方向的反演误差小于2°,可为目标种类判别提供参考。     

地磁场中磁目标的等效衰减磁矩定位方法

为在地磁场中获取磁目标的位置参数,提出了一种基于等效衰减磁矩的磁目标定位方法。建立了正六面体的测量模型,计算了正六面体中心点和侧面中心点的等效衰减磁矩,得到了磁偶极子目标的定位公式。分析了地磁场、磁梯度测量噪声、正六面体边长基线及磁力仪测量精度等因素对磁偶极子目标定位结果的影响。仿真结果表明：该方法能有效克服地磁场的干扰,实现对磁偶极子目标的可靠定位;与以往的计算模型相比,在张量差分计算基线相同的情况下,可使原模型体积减小64.7%,定位精度更高。     

靶场经纬仪布置与目标定位计算

在靶场使用光学经纬仪侧定目标时,为保证数据的可靠性,需要用三台经纬仪交会且要求交会线间有相当大的夹角。射程稍远就需用多组经纬仪测量全程,但有时分段测量又街接不上。这样既加大了靶场的基建投资费用,也增加了经纬仪安装和日常维护的工作量,使数据收集和信号联系变得复杂化。为解决这一问题,本文提出了一种调整计算方法,用这种方法可在方位线夹角较小的情况下加大经纬仪的测视距离,准确地计算出目标的位置。文中介绍了经纬仪的布置方案,给出了目标距离和海拔高度的计算公式、调整量及计算实例。     

基于EKF的机载光电吊舱目标定位研究

为提高机载光电吊舱进行目标定位的精度,研究吊舱的设备测量误差对目标定位精度的影响,推导了目标定位方程,并建立了目标定位的扩展卡尔曼滤波(EKF)模型.通过在Matlab/Simulink中进行仿真,定量分析了吊舱的测距误差、高低角和方位角误差对目标定位精度的影响.结果表明定位误差可以在2 s的时间收敛到5 m,提高了定位精度和收敛速度;分析测量误差对定位精度的影响,可为吊舱的精度分配或改进提供理论依据.     

基于鱼雷电磁场辐射源的过靶弹道最小二乘拟合方法

针对现有鱼雷过靶弹道测量技术受海况影响大和建设维护难的问题,利用鱼雷电磁场辐射源作为定位信号,提出了一种基于最小二乘拟合法的鱼雷定位测量方法。该方法通过在靶船两舷布设磁传感器阵列测量鱼雷辐射电磁场以推算鱼雷位置,分别模拟鱼雷纵穿过靶、横穿过靶、斜穿过靶3种态势,利用最小二乘法按时序将坐标点拟合形成鱼雷近场航行轨迹(即过靶弹道)。采用该方法进行了陆上试验验证,结果表明该方法可满足鱼雷典型过靶态势下的定位精度要求,在鱼雷研发、部队训练、靶场建设等方面有实际应用价值。     

基于测量时差和方位角的定位方法的误差分析

为实现对静/动目标的有效定位,推导出定位精度的几何稀释（Geometric Dilution of Positioning Accuracy,GDOP）的协方差矩阵计算公式和GDOP的影响因素。利用时差和目标方位角对静/动目标进行定位的基本原理,可得到定位精度的一般表达式及其理论曲线,以及其目标和接收机之间的相对几何关系与测量误差的关系,可有效实现对静/动目标的定位。     

室内巡检机器人的定位方法

针对巡检机器人在室内环境进行巡检任务时无法准确到达指定位置的问题,提出一种基于激光雷达和里 程计的分区域定位方法。当机器人工作在定位精度要求不高的非目标区域时,采用激光雷达加里程计的定位算法进 行导航;而当机器人进入包含指定位置的目标区域时,则利用搭载在机器人上的激光测距传感器和已知位置的地标 来推算机器人的当前位姿,并根据机器人的当前误差进行位姿矫正,实现机器人在目标位置的精确定位。实验结果 表明：该定位方法的位置误差＜2 cm,偏转角误差＜1°,满足巡检机器人的定位精度要求,具备可行性和实际价值。