多站虚拟量测变换均值无源定位算法

在多站无源均值定位算法中,为了解决部分传感器间夹角过大或过小所导致的定位精度下降问题,提出一种基于虚拟量测变换的多传感器管理无源定位算法.首先在全局坐标系下分析了传感器间夹角对误差几何稀释度(GDOP)的影响,进而得到双站获得较好定位精度的夹角约束关系;其次针对不满足该约束关系的传感器组合提出一种虚拟量测变换定位算法,通过空间管理的方法达到对传感器的优化布站,并结合算法的实施步骤对其原理及特点进行了理论分析,尤其对变换前后的交点精度进行了比较.仿真结果表明虚拟量测算法的定位精度要明显优于均值算法,进而说明该算法的有效性及传感器管理在多站无源定位中的重要作用.     

基于Walker星座的导航卫星自主导航的GDOP最小值分析

卫星自主定轨时选择测量卫星的几何构型对于定轨精度有着重要的影响.目前地面接收机与导航卫星的几何构型对定位精度的影响主要由GDOP（几何衰减因子）来衡量,GDOP值的下限限制了在一定的测量精度下用户定位的精度范围.通过构建Walker构型的导航星座将地面接收机GDOP取最小值时的边界确定,推广应用到自主导航环境下,利用均匀采样和遗传算法分别独立得到GDOP的最小值,同时用仿真数据验证了这个值的正确性.     

组合定位中选星算法的改进研究

在多个系统组合定位模式下,可视星数量大幅增加,为更精准稳定的定位提供了可能.在现有选星算法中,由于未考虑实际作业中的一些问题,如:障碍物对卫星信号传播路径的遮挡等,估算得到的较好卫星选取方式在实际定位中无法正常发挥作用,同时在接收机内部计算中会应用大量的矩阵求逆运算,增加了计算量,占用了较多的系统资源.提出了基于可视星仰角来初筛卫星,通过GDOP结合星座四面体法得到选星组合的方法.讨论了设定卫星仰角时的取舍问题.新算法在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量.     

伪卫星在北斗导航系统中的布局研究

目前我国的北斗导航定位系统只能实现二维有源定位,这就大大限制了北斗导航系统的应用;采用伪卫星不但可以辅助增强北斗定位系统实现三维无源定位,提高定位精度,而且也可以单独组网并在区域范围内代替卫星导航系统进行独立定位;由于卫星定位系统的精度与卫星数目以及几何布局有着很大的关系,应用拉格朗日法,通过数学推导和仿真分析,研究了伪卫星数目以及布局对系统定位精度的影响,得出了伪卫星布局的相应结论。     

卫星导航系统基四选星算法

随着卫星导航系统的发展,可见星数大大增多,为了减少接收机运算量,需选择可见卫星的一个子类。本文分析了卫星导航系统中N个4星最优分布与某4星最优分布中的k(k≤3)个卫星(共4N+k颗卫星)的联合分布GDOP值,并以此为基础提出了一类低复杂度近似最优的基四选星算法。该算法以经典的4星选择算法(最大体积法和四步选择法)为基础,通过多次迭代与部分执行,实现任意多于4星的卫星选择。仿真结果表明该算法与准优算法相比运算复杂度和GDOP值都更低。     

GPS定位中几何精度因子的病态性诊断及其递推计算

基于Ⅱ类病态性诊断理论，分析了几何精度因子的病态性诊断意义，并给出了它的递推算法.     

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。     

空中节点的三维测向定位算法

研究了利用地面上2个固定基站根据测向定位的方法对空中阵列的节点进行三维定位的算法．该算法中，首先需建立坐标系，给出地面基站和空中阵列某节点的位置坐标，然后根据测向定位的数学原理给出空中阵列节点定位的数学模型，并求得空中阵列节点在此坐标系中的坐标．随后采用求偏导的方法得到求解该模型定位精度的公式．最后对选定坐标范围内的空中阵列节点的定位精度针对不同的条件进行了仿真，并对仿真结果进行了分析，得到了影响定位误差的因素．     

基于调频广播单站无源系统的定位方法

基于调频广播的单站无源定位系统实际相当于收发分置的双基雷达,以调频广播的发射机作为辐射源,接收雷达位于另一处。在实际的无源雷达系统中,利用数字波束形成技术和比幅测角,可以得到目标方位角。再利用信号到达时间差,可以得到目标和雷达站间的距离信息,从而实现了固定单站对二维运动辐射源的无源定位。最后还给出了定位精度的计算机仿真结果。此定位方法在工程中取得了较好的效果。     

一种多传感器目标跟踪中的简单切换方法

本文基于一种快速卡尔曼滤波的跟踪算法,利用已经确定的传感器布局信息,预先计算出不同空间位置上不同传感器组合的GDOP因子,并根据GDOP建立了多传感器的切换准则.从而可以在目标航迹的不同阶段上,选取最优GDOP的传感器组合,用尽可能少的传感器对机动目标进行精确跟踪.仿真结果表明该方法不仅降低了算法的计算量,而且仍然能够保持良好的跟踪性能.