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。     

弹丸落点双基阵声学定位技术研究

声测被动定位是弹丸落点定位技术的重要研究内容。传统的单基阵定位定距性能较差,而采用双基阵定位则可以有效解决这一缺陷。研究了双五元十字阵的平面交叉定位算法,对其定向和定距精度进行了理论推导和仿真分析,并进行了模拟实验。试验结果表明,双基阵定位相对定距和定向误差均小于2.5%,部分结果达到了理论分析的水平,性能较单基阵有了很大提升。     

五元空间阵声被动定位算法及性能分析

针对四元阵存在定向精度与方位角有关和定距精度差的问题,提出了五元空间探测基阵的定位模型,即在高低四元阵的基础上,在中间增加一个阵元．根据被动声定位原理推导了定位算法,分析了阵列尺寸、时延估计误差、俯仰角和距离对定位精度的影响．仿真结果表明,该基阵具有良好的定位效果．     

基于复合双基阵的弹丸落点观测声定位方法

基于单基阵的弹丸落点声定位方法存在定距误差大且定向误差小的缺点,针对此问题,利用双基阵交叉定位实现了落点定位。针对双基阵落点定位方法存在一定盲区的不足,提出了一种基于复合双基阵的弹丸落点观测声定位方法。以五元十字阵为复合阵列的基本单元,建立双基阵以及复合双基阵的数学模型,并对定位算法和定向、定距精度进行了理论推导和仿真分析,进行了外场模拟实验。实验结果表明:基于复合双基阵的弹丸落点声定位方法能够有效实现全区域的声定位,相对方位角误差和距离误差均小于4%,定位精度较高。     

弹丸落点被动声定位方法

为提高目前炮兵定位以及靶场试验弹丸落点检查精度,提出一种基于五元十字阵的双基阵定位模型.分析五元十字阵中测距、阵元间距对定位精度的影响,介绍利用声传感器阵列的被动声定位方法,利用三角交会法对目标进行定位并仿真分析.仿真结果表明:基于五元十字阵的双基阵比单基阵的测距相对误差小,能够有效提高定位精度,具有较好的工程应用价值.     

空中炸点三基阵声学定位技术研究

多基阵联合定位有助于提高声学定距的精度。采用3个立体五元阵、数据处理器、GPS时间标记器和无线传输设备的声学子站建立了三基阵定位系统,对空中炸点进行定位。立体五元阵能去除声速的影响,具有良好的方位角和俯仰角测量精度,将各个子站方向线在中心站进行数据融合得到空中炸点的位置。三基阵孔径与最佳定位高度关系的仿真结果表明最佳定位高度约是三基阵孔径的1/3.已开展的实验计算结果显示该系统定距相对误差小于3%,定距精度比单基阵有较大提高。     

基于双圆锥阵的水下目标被动定位方法

针对目标航行深度未知的水下目标被动定位,提出了基于双圆锥阵列的水下被动定位方法,解决了常规超短基阵无法实现被动目标距离估计的问题。双圆锥阵列是通过上下两个七元圆锥阵组合实现,可完成水下未知航行深度目标的方位角、俯仰角和目标距离的被动估计。仿真证明了该方法的有效性和可行性。     

水下五基元空间阵超短基线定位方法

针对水下目标定位时,单平面定位阵存在随俯仰角变化定向精度变化大的问题,提出了水下五基元空间阵超短基线定位方法。该方法利用五基元空间阵中每个正交三元阵分别确定目标方位,并将各正交三元阵定位结果互相修正作为目标的最后定位结果。仿真分析表明俯仰角在80°~100°范围内,采用五基元空间阵超短基线定位方法,z坐标的定位精度比单基阵定位时明显改善,z坐标的相对误差没有出现突变的现象,目标的定位精度相对提高。     

双基地加权最小二乘估计算法定位精度研究

本文通过将双基地声呐中发射和接收站的测量数据进行融合处理,提出了基于加权最小二乘估计(WLS)的双基地声呐定位优化算法,给出了算法的原理和误差分布.通过数值仿真,研究了系统参数对算法定位精度的影响,给出了不同条件下定位误差的几何分布.并将该算法与单纯基于声波到达时间算法的定位性能进行了比较.仿真结果表明,双基地WLS算法充分利用了双基地系统的冗余信息,具有较高的定位精度.该研究为多基地声呐水下目标的探测、定位和跟踪提供了理论依据.     

基于非线性最小二乘的双基地声纳定位优化算法

双基地声纳定位是一种重要的定位方法,采用优化算法来提高定位精度是其重要的研究内容。本文采用了将双基地声纳定位方程转化为非线性最小二乘(NLS)问题的技术方法,并后置最优化方法LMF算法,研究了基于多基地接收源的目标定位性能和定位精度的几何稀释(GDOP),给出了定位误差分布。通过数值仿真,研究了不同基线长度时双基地声纳的定位精度,并将NLS拟和算法的多接收源定位性能与纯时间估计定位性能进行了比较。研究表明,本文的基于多基地接收源的目标定位方法相对于纯时间估计定位方法提高了定位精度,特别是在相对短的基线(7.4 km基线长度)情况下,可提高30%的精度。该研究为最优化方法在水声定位中的应用提供了依据。     

基于时延的被动声探测阵列综合仿真比较

智能雷弹通过对空中目标噪声信号的探测处理来得到目标方位，传声器阵列是雷弹声探测的工具，它的形式直接影响到定位的算法和精度。现有的阵形主要为平面四元阵、立体四元阵和立体五元阵，文中在分析了影响定位精度的几种因素后，在综合考虑误差影响的情况下对阵形进行了仿真对比，结果表明立体阵相比平面阵在俯仰角估计精度上有较大提高，受安装和有效风速影响小，性能优于平面阵。     

再入飞行器攻击慢速活动目标的制导方案研究

研究了再入飞行器攻击海上慢速活动目标的制导方案。首先介绍了目标的初始侦察定位系统 ;然后对再入飞行器攻击活动目标可以采用的导引头以及高空探测系统进行了分析 ;最后对再入飞行器降弧段的制导规律进行了研究。针对目标的最大逃逸范围 ,提出了高低空复合制导方案 ,仿真结果表明方案是可行的     

基于质点振速测量的低空目标定向算法研究

声测被动定向是声学监视技术的重要研究内容。为实现对低空运动目标的声学监视,提出一种基于声矢量传感器原理的被动定向方法,推导出基于质点振速测量的定向算法,采用实测噪声信号对定向算法进行数值仿真,结果表明：当传感器尺寸为0.3 m、信号信噪比为0 dB时,定向精度在2°以内。通过外场实验,研究该传感器的质点振速指向性,得到了其质点振速指向性图,该传感器具有较好的空间指向性。外场实验证明：该定向算法具有较高的定向精度,能够用于低空目标的声测被动定向,有较好的应用前景。该研究成果可直接周于空中运动目标,如飞机、导弹和无人机等目标的声测被动定向。     

多雷达含缺损信息外弹道解算方法研究

为解决雷达测量信息受地、海杂波的强烈干扰,导致雷达俯仰角测量难以构成有效闭环,目标俯仰角信息超差严重,并通过坐标系变换,向目标各维坐标传导超差信息的问题,该文综合考虑地、海杂波对方位角和斜距信息影响较小,以及海上靶场雷达测量网的布站特点,提出了一种利用多台雷达共有段落的方位角和斜距信息,构建联合处理模型,解算目标弹道的方法。数据测试证明,该方法可以有效解决雷达部分测量信息超差问题,提高靶场雷达测量数据处理的精度和可靠性。     

基于两坐标雷达和红外传感器的融合目标跟踪算法

利用雷达和红外传感器的观测信息及目标运动的特征信息，改善系统对机动目标的跟踪性能；并在雷达无法主动开机的情况下，应用测向测时差定位法，处理机动目标的无源定位问题，在此基础上，应用数据融合技术进一步提高系统的定位与跟踪精度。     

图像序列中多目标跟踪方法

介绍了一种以目标形心位置和帧间位移测量的多目标跟踪方法。当目标在传感器视场中交叉运动,图像相互重叠时,得到由两个目标形心位置线性组合的融合后的图象测量方程。图像的重叠导致状态估值误差的相互依赖性,利用联合测量耦合滤波器对两个目标进行状态估值,并提出了改进的滤波模型。仿真结果表明,该算法能实现对交叉运动目标进行精确跟踪。     

攻击地面机动目标的一种击顶制导策略

针对三维空间导弹和地面机动目标相对运动的非线性模型，将目标运动速度和机动加速度视为有界扰动，设计了一种击顶制导律策略。制导策略分为2部分：第1部分基于弹目视线倾角角速度和偏角角速度反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了接近制导律，保证导弹朝向目标运动；第2部分基于弹目视线倾角反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了击顶制导律。该制导律在保证弹目视线角速度趋零的同时还可保证视线倾角趋于- 90°，从而实现对目标的垂直打击即击顶。从理论上分析了制导系统的稳定性和精度。数值仿真结果证实该制导律有效。     

弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。