无人机对辐射源定位方法精度分析与控制策略

为了将无人机对辐射源目标的定位精度提高,首先,从全系统的角度建立了以无人机单机运动模式通过测量设备提取相位差变化率的辐射源定位算法模型。其次,通过对该模型的误差分析和数值仿真,证明了大部分定位误差的来源并非是测量设备带来的,而是由无人机系统的控制能力和控制与导航系统的测量精度带来的。特别是无人机机动或受扰动中产生的偏航角速率极大地影响系统的定位精度。最后,用飞行力学的基础理论,分析了减少误差产生的方法,提出了无人机定位中的航线规划与控制的基本方案。经试验证明,施用本方案后,定位的精准概率提高了近30%。     

基于一种改进的无源目标定位算法在WSN中的研究

无源定位作为无线传感中的一种新的定位技术,具有抗干扰能力强,隐蔽性强的特点,本文针对无源定位中的DTOA算法具有能量消耗大,时间消耗长的特点,对TDOA中的Chan算法进行改进,对算法自身的存在多解的情况,采用极限学习机的从解集中选出最优解,并针对最优解采用并采用了近似最小似然估计的方法对定位结果进行了修正,能够有效的提高节点定位的精度,减少误差。仿真实验从定位精度与更新次数,TDOA测量噪声方差,节点之间的距离,协作节点数量等4个方面来进行比较,本文的算法相比与传统的Chan无源算法能够有效的提高定位精度,具有很好的参考价值。     

复杂环境下的感知定位虚拟仿真实验教学建设与实践

针对传统实验教学成本高昂且难以实现复杂环境的问题,提出构建复杂环境下的感知定位虚拟仿真实验教学模式,具体阐述该教学模式下的教学体系、教学方法、考核方式及实验中心的系统架构,介绍该仿真实验在具体教学中的实际应用并说明教学效果。     

NLOS环境下基于TDOA手机定位技术的震后搜救系统研究

震后人员被埋,确定人员被埋位置是提高救援效率、救援成功率的关键因素之一。基于手机主动诱发技术及TDOA定位技术的研究,提出了一种利用手机的空间定位搜救系统。系统计算出目标手机的三维坐标,直接反映出被埋人员的二维平面位置及被埋深度,对救援有非常积极的作用;定位计算中,引入了NLOS衰减因子,通过梯度算法,迭代更新衰减因子,可以有效消除NLOS对测距的影响。最后仿真表明,该文定位方法有较高的定位精度,可以应用于震后人员搜救中。     

NLOS环境下基于TDOA手机定位技术的震后搜救系统研究

震后人员被埋,确定人员被埋位置是提高救援效率、救援成功率的关键因素之一。基于手机主动诱发技术及TDOA定位技术的研究,提出了一种利用手机的空间定位搜救系统。系统计算出目标手机的三维坐标,直接反映出被埋人员的二维平面位置及被埋深度,对救援有非常积极的作用;定位计算中,引入了NLOS衰减因子,通过梯度算法,迭代更新衰减因子,可以有效消除NLOS对测距的影响。最后仿真表明,该文定位方法有较高的定位精度,可以应用于震后人员搜救中。     

混合定位算法在复杂室内环境下的应用研究

针对复杂室内环境下视距（line of sight,LOS）和非视距（not line of sight,NLOS）并存的三维混合定位技术进行了研究。在 LOS 环境下,基于到达时间差（time difference of arrival,TDOA）定位算法优于其他定位技术;但受到室内环境尤其是 NLOS 环境下的多径效应,TDOA 定位的精准度大大减弱。若能够正确评估传播衰减系数以此补偿多径效应带来的影响,那么基于接收信号强度（received signal strength,RSS）定位算法受到 NLOS 多径效应的影响将大大减小。提出了三维混合加权最小二乘（hybrid weighted least square,HWLS）RSS ／TDOA 算法,通过使用 Nakagami-m 分布鉴定当前信道是 LOS ／NLOS 路径,用于室内环境下的目标定位,并通过实验验证该算法提高了定位精度。     

扫描辐射源的最大似然定位算法

针对运动扫描辐射源的扫描速率未知的情况,提出一种最大似然定位算法.该算法将各个时差量测分别投影到目标状态空间,通过对目标状态进行修正、迭代和融合实现对扫描速率和目标状态的最大似然估计,同时避免联合估计方法对运动目标的定位精度不足的问题.此外,针对扫描辐射源定位的特点,重新推导分析误差项,从而改进瞬时定位算法.仿真结果表明,所提出的最大似然定位算法及其改进方法是有效的,后者的定位精度接近CRLB.     

一种非视距传播环境下的TDOA定位算法

在基于时差定位的各种算法中,Chan氏算法应用普遍。但在非视线传播环境（NLOS,Non-Line Of Sight）下,其定位性能显著下降。在分析基于视线传播的Chan氏算法基础上,给出了一种改进算法,利用TDOA残差对Chan结果进行加权,研究了当NLOS为确定性和随机性误差两种情况下该算法的性能。仿真结果表明,该算法在不同场合和环境下,都能有效地抑制NLOS误差,定位精度明显提高。     

信息作战环境下舰船无源定位系统设计与实现

信息作战环境下,对我方舰船位置坐标与敌方舰船所在地理位置坐标进行准确、快速定位是定位系统设计的必备条件;传统舰船上使用的舰船定位系统存在定位源信号追踪稳定性差、恶劣环境下的定位信号搜索域范围小、定位波反干扰性差等一系列的问题;通过深度的研究分析,提出信息作战环境下舰船无源定位系统设计;采用三维立体空间定位单元、广域GPNS信号检索模组与谐波振频反干扰技术,实现作战环境下舰船无源定位系统设计;对作战环境下舰船无源定位系统的设计进行仿真实验测试;仿真实验测试证明,提出的信息作战环境下舰船无源定位系统设计具有定位速度快、坐标定位准、定位源抗干扰性强的优点,满足当今恶劣的信息作战环境,能够达到无源定位的目的。     

基于外辐射源的单站无源定位跟踪算法

基于外辐射源的无源定位系统是以电视或调频广播的发射机等作为其辐射源的,具有反侦察、抗干扰,反隐身、抗反辐射导弹等优势.根据基于外辐射源进行定位的特点,提出了一种在利用常用观测量方位角、俯仰角及时差信息的基础上,增加角度变化率信息的单站无源定位与跟踪方法.计算机仿真结果表明,该定位方法具有较好的定位精度和定位速度,具有很大的实用价值.     

基于免疫算法的TDOA定位技术研究

为了解决TDOA定位估计中遇到的非线性最优化问题，提出了一种联合使用Chan算法和免疫算法的混合定位算法．针对TDOA方式进行最佳坐标搜索的问题，所设计的基于浮点数编码的免疫算法利用混沌方程产生初始种群、改进了免疫算子，提高了算法的收敛速度和性能．仿真结果表明，在保证种群数量的情况下，该算法性能稳定，能找到逼近全局最优点的解，相对于Chan算法精度更高，相对于遗传算法在保证收敛性能的前提下有更快的收敛速度．     

一种适用于NLOS环境的LTE终端迭代定位算法

NLOS(non line of sight, 非视距)误差是影响LTE终端定位精度主要因素之一, 针对这一问题, 提出了一种减小该误差的迭代定位算法, 通过引入误差系数重构OTDOA(observed time difference of arrival, 到达时间观测差)测量值, 采用迭代计算获取一组最优误差系数来改善NLOS误差的影响。该算法不需要信道环境的先验信息, 且可通过分层细化减小计算量。仿真结果表明, 该算法能有效地减小NLOS环境下的定位误差。     

基于似然方程校正的时差定位算法

针对传统时差定位闭式解法在量测噪声较大情况下定位性能不佳的缺点,提出了一种新的时差定位算法。该算法首先在无约束条件下利用加权最小二乘得到目标的初始位置估计值,然后利用最大似然方程对初始位置估计值进行校正,校正后的位置估计值将更加接近最大似然估计。通过对算法的仿真分析,结果表明在量测噪声较大的情况下,算法的定位均方误差要小于经典的Chan算法。     

基于多信号源融合的室内定位技术方案探讨

随着社会的发展,室内定位越来越重要。在室内定位技术基本原理的基础上,衍生出了多种技术方案。文章先讨论了当前主流的室内定位技术,然后提出一种基于Wi-Fi信号位置指纹技术和行人航迹推算技术相结合的室内定位系统,同时引入KNN算法、扩展卡尔曼滤波算法,提高了室内定位精度。     

基于手机信号定位的地震灾害搜救系统研究

基于对手机信号定位技术的研究,设计了一种地震灾害中浅掩埋人员的搜救定位系统。采用TDOA/AOA混合定位算法进行两次定位,主动诱发并探测被掩埋人员随身携带手机发射的信号对该人员进行定位。阐述了系统应用到的关键技术,并对TDOA/AOA混合定位算法在实际搜救环境下进行了仿真,验证了采用该算法的可行性。该系统为灾害救援中的人员定位难题提供了一种新的解决方案,使得对大面积灾害现场被掩埋人员准确而快速的定位成为可能。     

时差定位的传感器位置分布研究

提高目标的定位精度一直以来都是无源定位关注的主要问题,通过分析目标位置误差的Fisher信息矩阵以及对应的Cramer-Rao下界与传感器位置及数量的关系,得到使定位误差最小的传感器分布情况.给出了目标距离较远时,在二维及三维定位中基于时差定位方法的传感器最佳分布.     

Robot location determination in a complex environment by multiple marks

A new approach of using multiple marks for determining three-dimensional robot location in a complex environment, which may be a composed space or a space with rough terrain, is proposed. One principal idea is to pre-locate a large enough number of marks with different labels at different planar places that at least one mark can be seen by the camera, wherever the robot is in the working space. The other concept is that by integrating the pattern recognition technique with the three-dimensional geometrical transformation method, the system can determine the robot location without the need of fitting any prerequisite alignment. This novel property enables the robot to work in a space with rough terrain. Experimental results from using three marks in a space composed of two warehouses have shown that the location error is less than 3% on average.     

基于蝙蝠算法的位置指纹定位技术的研究

为了改进室内位置指纹定位技术存在离线阶段工作量大、定位精度有限、鲁棒性较差的缺点,提出了一种基于蝙蝠算法的位置指纹定位技术的方法。该方法利用中点插值法和信道衰减模型自动生成指纹数据库从而代替了离线训练阶段,实现了定时自动更新数据库的功能,并且将[K]近邻算法和蝙蝠算法结合应用于匹配算法的阶段,最终实现定位功能。该方法与传统位置定位技术相比降低了整体定位的工作量,能快速应对环境变化对定位结果的影响,最后在给定的仿真环境下进行了定位性能的测试,结果显示该方法较其他算法相比平均定位精度大约提高了23.14%,绝大部分的盲节点的定位误差范围在1.5 m以内,显示出在定位精度、鲁棒性和适应环境变化方面的优势。     

大型原油储罐罐底声发射源定位算法研究

针对大型储罐罐底声发射检测过程中的声源定位问题,在深入研究三角定位算法和超定定位算法原理的基础上,采用蒙特卡洛模拟方法定量分析比较了两种算法对罐底声发射源定位的性能,主要包括定位计算时间、定位误差分布以及有效定位率等参数。结果表明三角定位算法比超定定位算法快100倍,但在非理想情况下,即存在时间测量误差和声速误差时,三角定位算法对罐底边缘区域的声源定位误差大,而超定定位算法对罐底边缘区域声源的有效定位率低。现场检测过程中应根据实时性、误差范围、计算机性能等要求选择合适的定位算法。