多形态分区的子系统融合多站时差定位

以多种4站定位的站点形态特征划分区域,按照定位精度互补原则跨区域组合站点构成子系统,再对子系统的定位解进行数据融合处理.文中还通过一种新的时刻标定方法,以牺牲测量时间误差换取定位解的误差规律,并结合解的几何精度稀释(GDOP)值进行精度修正.仿真实验表明以上方法对多站时差定位的运算效率和定位精度都有明显提高.     

分布式雷达空间目标定位系统性能分析

提出了一种分布式超宽带雷达空间目标定位系统,其主要思想是通过多个分布式超宽带雷达对目标进行精确测距,利用所得目标距离信息创建空间曲面,通过求解不同曲面的相交点进而实现对空间目标的定位。文中建立了椭球定位模型,在CHAN算法的基础上推导出用于三维椭球面相交位置点求解的方法。分析了雷达测距精度、雷达基线长度对系统定位精度的影响。仿真结果表明,当测距误差较小、基线长度适当时,该系统可以得到较高的定位精度。     

电离层虚高对超视距雷达多站联合定位精度的影响

在天波超视距雷达系统的短基线多站联合定位中，一般假设多站点电离层反射虚高保持一致，为确定这一假设对定位结果的影响，本文进行电离层探测试验，以研究电离层虚高对多站联合定位精度的影响。试验时分别架设两个接收站模拟短基线超视距雷达系统的接收站点，再在较远距离架设目标站点，利用来自目标站点的发射信号模拟目标的返回信号。本文假设参考站点到目标站点链路的电离层反射虚高和大圆距离是已知的，对于同一工作频率，利用参考站点-目标站点链路上的电离层虚高，去解算定位站点-目标站点之间的大圆距离。参考站点和定位站点相距约90 km情况下，结果显示:目标和定位站(道孚-武汉)大圆距离约为1 260 km时，两条链路的虚高均方根误差约为5.82 km，相应的大圆距离的定位均方根误差约为5.02 km，相对误差约为0.34%；当目标和定位站(乐山-武汉)大圆距离约为1 000 km时，误差分别约为5.5 km, 5.69 km和0.46%。试验结果和理论分析表明，可以从缩短接收站点的布局和降低电离层反射虚高两个方面进一步提高目标定位的精度。本文试验结果可为短基线天波超视距雷达的建设提供较为重要的参考价值。     

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...     

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.     

测向交叉定位协同信息远程传输方法研究

多被动传感器测向交叉定位精度与传感器之间协同信息的传输距离(基线长度)直接相关。被动传感器实施测向交叉定位时的基线长度较短将导致定位精度不高,无法满足武器打击的目指精度要求。针对此问题,提出了基于北斗短报文的测向交叉定位协同信息远程传输方案,并对其技术可行性和实现方法进行了研究。该方案能够极大地延长基线长度,显著提高多被动传感器的测向交叉定位精度。     

广域多点定位(WAM)精度分析

本文推导了广域多点定位目标位置计算的一般数学算法,并在该算法的基础上进行了数值仿真计算;本文依据仿真计算的结果,分析了多点广域多点定位设备站点布局对目标精度的影响,也分析了站点测量误差对目标精度的影响。     

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.     

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。     

InSAR中基线精度要求的探讨

基线是合成孔径雷达干涉测量中的一个重要参数。基线长度和倾角的微小误差，都可能引起大幅度的地形高度误差。根据测量相位不定性引起的高度误差，分析了垂直基线与地形高度灵敏度的关系，并推导了垂直基线与高度模糊数的关系式。通过基线长度和倾角不定性引起的高度误差，分别估算了InSAR对基线长度和倾角精度的要求，并给出了高度估计误差对基线误差的灵敏度，最后通过ERS数据进行了仿真，并得出了三点结论。     

基于角度和多普勒频率的外辐射源定位系统的接收器最优航迹分析

该文提出了一种利用角度和多普勒频率的一发一收外辐射源定位体制,针对运动目标,给出了接收站的最优航迹规划。该文采用定位的位置误差(Geometrical Dilution Of Precision, GDOP)作为优化对象,具体分析2维目标定位的优化问题,通过一边估计目标一边优化接收站运动的方法,使用无迹卡尔曼滤波 (Unscented Kalman Filter, UKF)估计目标的位置和速度,以达到在定位的各个时刻能够得到最优的定位精度。仿真实验验证了该方法的有效性。      

时差定位与两种测时差方法

介绍了时差定位以及两种测时差的方法———基于统一信号和基于统一时间的时差测量方法,并针对测量精度进行分析,最后给出GDOP仿真。     

组网雷达对目标三维定位精度仿真分析

在研究多部两坐标雷达组网对目标的三维空间定位问题时 ,给出了一种利用WLS(WeightedLeastSquare)算法进行数据融合处理的方法 ,推导了定位精度公式 ,并且研究了在不同条件下的定位精度几何稀释和高度误差。仿真结果表明此方法可以有效地提高组网雷达的定位精度。此公式可以推广到三站以上的组网雷达系统中 ,在雷达缺乏高度测量的情况下 ,此方法能够实现对目标位置和高度的有效估计     

基于分簇传感网的RSSD/TDOA协同定位方法

针对基于能量有限的分簇传感网实现对非配合辐射源的高精确度无源定位问题,提出了一种适用于传感网的接收信号强度差fRSSD）定位方法,并在其相关性能分析基础上提出了以RSSD定位为辅、到达时间差（TDOA）定位为主的两轮协同定位方案,即以RSSD定位结果作为目标位置初估计,并根据各簇在该初估计位置处的TDOA定位CRB,选择部分预期定位精确度较高的簇参与进一步的TDOA定位,最后通过对这些簇定位结果的加权平均得到最终的目标位置估计。仿真结果表明,相比基于GDOP的簇选择标准和定位融合方法,提出的改进措施提高了定位精确度,而RSSD／TDOA协同定位方案在保证较高定位精确度的同时,有效地减轻了网络负载,延长了网络生命周期,具有较好的工程应用前景。     

利用约束加权最小二乘的单站外辐射源时差定位算法

针对利用单个观测接收站接收数个外辐射源信号进行目标定位过程中,传统解析定位算法估计精度不够理想的问题,提出了一种利用约束加权最小二乘（CWLS）到达时差的定位算法。首先将目标到观测接收站的距离作为冗余参量,实现时差观测方程的线性化,然后根据目标到观测接收站的距离与目标位置之间的函数关系,建立为CWLS定位模型,并采用拉格朗日乘子式(Lagrange multiplier)求解该类带约束条件的CWLS问题。同时,还推导了相应的克拉美罗界(CRLB)和理论误差。通过仿真实验和分析可以表明,在存在测量误差的情况下,本文提出的新算法仍然能够逼近CRLB,且与解析方法相比,具有较好的定位精度。      

Wireless Location Tracking Algorithms for Environments with Insufficient Signal Sources

Location estimation and tracking for the mobile devices have attracted a significant amount of attention in recent years. The network-based location estimation schemes have been widely adopted based on the radio signals between the mobile device and the base stations. The location estimators associated with the Kalman filtering techniques are exploited to both acquire location estimation and trajectory tracking for the mobile devices. However, most of the existing schemes become inapplicable for location tracking due to the deficiency of signal sources. In this paper, two predictive location tracking algorithms are proposed to alleviate this problem. The Predictive Location Tracking (PLT) scheme utilizes the predictive information obtained from the Kalman filter in order to provide the additional signal inputs for the location estimator. Furthermore, the Geometric-assisted PLT (GPLT) scheme incorporates the Geometric Dilution of Precision (GDOP) information into the algorithm design. Persistent accuracy for location tracking can be achieved by adopting the proposed GPLT scheme, especially with inadequate signal sources. Numerical results demonstrate that the GPLT algorithm can achieve better precision in comparison with other network-based location tracking schemes.     

利用目标气压高度的多点定位算法

多点定位系统应用于广域目标定位时,由于精度几何弱化因子的影响,采用三维定位算法直接进行目标定位的精度比较差,甚至有发散的可能。由于用于定位的民航机载二次应答机所发送的部分应答信号中含有目标的气压高度信息,利用该气压高度信息,对三维定位算法进行修正,降低定位方程的维度,保证算法的收敛性,提高定位精度。该算法应用于实际系统的测试结果证明,采用该算法的目标定位精度有了很大提高。     

基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法

针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。     

基于波达方位的双基地声呐定位算法

给出了基于声波到达方位(BOL)的双基地声呐定位算法，分别研究了基线长度和角度测量误差等因素对该算法定位精度的影响。通过数值仿真，给出了不同条件下误差的几何分布。仿真结果表明，双基地BOL算法的定位精度与基线长度有关，随着基线长度的增加，定位精度提高；角度测量误差对BOL算法的定位精度影响较大。     

2D机载雷达目标定位精度分析

对于2D机载雷达,由于缺乏准确的俯仰角信息,无法准确定位地面目标。针对该问题,给出了机载雷达目标定位的数学模型,分析了影响机载雷达目标定位的各种因素,计算了定位的几何精度因子(GDOP),通过仿真,得到了各误差因素综合影响下目标定位精度结果。目标定位精度分析为雷达系统设计,特别是雷达目标如何在数字地图下对目标进行准确定位提供了理论依据。