单站无源定位原理浅析

探讨了一种基于目标频域和空域参数测量信息，利用固定单站对机动目标进行无源定位与跟踪的算法，并详细分析了定位原理。在建立目标机动模型与测量方程的基础上，运用修正增益的扩展卡尔曼滤波（MGEKF）算法，实现对机动目标进行定位与跟踪。     

基于偏振紫外光单次散射的非视距目标定位方法研究

本文从紫外光通信技术的发展趋势及研究背景出发 ,针对特定环境下实现目标定位的 应用需求,结合偏振光的振动特性,提出了基于偏振紫外光单次散射实现非视距目标定 位的方法。首先,基于紫外光大气散射传输特性,建立了偏振紫外光非视距单次散射模型, 利用矩阵光学的方法推导了紫外光偏振散射传输特性;建立了接收光强与方位角及收发距离 之间的关系。其次,利用Matlab软件仿真并分析了收发仰角及视场角对接收光强及方位角测 量范围的影响,选取了合适的收发仰角及视场角。根据接收信号光强随方位角的变化获得目 标方位角,并通过解算得出收发距离,理论上验证了系统可行性,并对各误差影响进行了仿 真分析,在距离500 m,收发仰角偏离(预设值25°)3°时,距离测量误差为25.3 m。噪声对光 强的影响导致方位角判定误差对测距误差的影响较小,但方位角判定误差为3°时,会引起 距 离500 m时真实位置横向偏离误差26.2 m。本 文研究结果为拓展紫外光通信系统的功能及实 际应用提供了理论基础,有一定的指导意义。     

空中机动目标的红外单站被动定位算法分析

研究了机动目标被动红外单站定位算法,建立了机动目标被动定位物理模型和相关算法。本文算法可使用于对匀加速和变加速运动的机动目标的有效定位。数值仿真验证了这种算法的正确性和有效性,表明距离定位的相对误差小于或等于5%斜距,满足红外单站被动定位的技术要求。     

单站无源定位技术的探讨

随着电子战技术的发展，对电子支援系统的生存能力和目标定位能力的要求越来越高。对单站无源定位技术的基本工作原理及其定位精度进行了分析。理论分析表明，该方法是一种定位精度较高且对系统要求较低的无源定位方法，具有实用价值。     

基于背景抑制和特征点检测的目标检测算法

空域远距离红外目标探测系统中,飞行目标多表现为点状或面状的小目标,像素数少,且常伴有低空地面物体的干扰.根据空域和地面在梯度变化上的不同和目标本身的特性,提出了一种基于地面背景抑制和特征点检测的红外空中目标检测算法.分析了地面和空域在梯度变化上的特点,根据梯度变化大的像素的整体统计信息划分了空域和地面在图像中的分布,再通过特征点检测实现了候选红外飞行目标的检测.该算法适用于纯空域和低空背景,经过对实际采集的大量红外图像的仿真表明,本文提出的算法具有很强的实用性和鲁棒性.     

基于多级网格搜索的固定单站无源定位方法

针对扩展卡尔曼(EKF)类递推方法用于固定单站无源定位时存在依赖于初始值和不稳定性等缺点,本文提出了一种利用角度和频率变化率无源跟踪的网格搜索方法,只要网格取得足够密,最终估计趋近于全局最优的最小均方估计(MMSE).为了减少搜索的计算量,提出了利用多级搜索法将计算量控制在合理可实现的范围.仿真表明,该方法的滤波不受状态初值误差的影响,滤波收敛速度接近无初值误差时的EKF、修正协方差扩展卡尔曼滤波(MVFKF)方法.     

短波单站无源定位圆概率误差分析

针对短波单站无源定位误差分析问题,提出一种基于圆概率误差的分析方法,建立短波单站无源定位模型,推导了关于方位角、仰角和电离层虚高误差的圆概率误差公式考虑到传统圆概率误差只给出了概率50％的近似结果,重点计算了其他概率的表达式,该方法可以推广求出任意概率条件下的圆概率误差仿真表明,提出的圆概率误差方法理论结果和仿真结果相对误差小于1％,验证了方法的正确性.     

动态下红外热释电传感器的目标定位方法

为了提高热释电传感器的探测灵敏度,拓宽其传统使用范围,提出了一种动态下热释电传感器发现人体目标并测向测距的新型使用方法。该方法大大扩展了热释电传感器的探测范围,根据波形能准确判定目标的方向,利用经验值推断出人体的目标距离。该系统采用热释电红外传感器作为探测器,创新运用红外透镜代替传统用法中的菲涅耳透镜,在步进电机的匀速带动下,单片机记录测量区域的原始红外波形(在环境基本不变且没有目标进入的情况下,波形具有一定规律且基本保持不变);目标进入测量区域内时将引起原始规律变化,单片机利用帧间差分法求出变化的波形,判断目标有无及方向、距离等结果。与热释电传感器的传统使用方法相比,该方法具有反应迅速、探测灵敏、探测范围大、可测向测距等新特点,大大拓宽了热释电传感器的使用范围,进一步提升了其在安防和智能家居系统中的应用。     

基于UT的混合粒子滤波单站无源定位算法

为利用无源固定单站对运动辐射源快速定位,将粒子滤波和UT(unscented transformation)应用于单站无源定位,给出了一种基于UT的角度约束采样混合粒子滤波无源定位算法,该算法从UKF滤波得到建议分布,从该建议分布采样时引入角度测量对状态变量的约束,可以减少粒子滤波用于高维情况时所需的粒子数目,改善滤波性能.与EKF、UKF(unscented kalman filter)以及基于EKF的混合粒子滤波算法的仿真比较表明,本文算法在滤波收敛速度、跟踪精度以及稳定性方面优于其它算法,估计误差可以接近Cramer-Rao下界.     

基于方位的无源相干定位中加权矩阵求解方法

针对多基地无源雷达中对单目标的定位问题,提出一种利用角度信息的加权最小二乘定位算法。设计了基于角度的目标定位模型,并根据不同的角度测量噪声设计了加权矩阵,进行了误差分析并推导了算法的Cramer-Rao界。仿真分析表明,本文算法优于同类算法,并且以3个接收站与一个外辐射源为例,给出了最佳位置配置建议。     

基于分簇结构无线传感器网络的高效无源定位方法

针对基于节点通信能力和能量受限的无线传感器网络实现高精度无源定位的问题,首先,在分簇结构网络中,通过折中单个簇的TDOA定位精度和运算复杂度,确定了簇规模;其次,基于直达波环境中TDOA定位误差是按布站GDOP对测量误差放大的原理,提出第一轮定位先使用网内所有节点以RSSI定位方法粗估计目标辐射源位置,并根据各簇在该粗估计位置处的布站GDOP和测量误差估算TDOA定位标准差,第二轮定位选择具有较低TDOA定位估计标准差的部分簇参与TDOA定位,最后将这些簇的TDOA定位结果按估算的定位估计标准差加权平均,求得最终定位解。仿真结果证明该方法有效的去除了冗余节点,实现以半数节点接近使用全部节点的定位精度。      

基于DOA的无源定位算法

该文在分析了伪线性扩展卡尔曼滤波中针对非线性观测方程线性化误差的产生原因以及对滤波影响的基础上,提出用n时刻的状态估计值代替一步预测状态值.由于n时刻的状态值中隐含着n时刻的测量值,因此比一步预测状态值更接近此时刻的真实状态矢量,从而将伪线性的观测方程在更接近真实状态值处泰勒展开将产生更小的线性化误差,通过这种处理从而提高了状态定位精度.最后通过计算机仿真证明了改进算法的有效性.     

Amplitude-goniometric passive location of an emitting target in the nonstationary radio channel

The further development of the concept related to passive direction finders (DFs) equipped with an energy-measurement channel is implemented. The goniometric-energy method of passive detection and ranging, according to which the slant distance to a target can be determined from its emission in the form of a constant-envelope signal, is generated as applied to the given stationary DFs. In the spatial case, the passive location problem is solved using the time-dependent behavior of the generalized radiolocation coefficient. A complex algorithm is constructed with the aim at jointly estimating the given coefficient and the detection range under the condition that rectilinear uniform motion of an emitting target is simulated on the estimation interval. The computational experiment results are presented to confirm the possibility of practical application of the proposed method.     

多机动目标定位跟踪关键技术研究

对多目标机动辐射源的无源定位跟踪技术有着十分重要的理论价值和广泛的军事应用前景。分析研究了多机动目标跟踪定位的关键技术,研究结果表明,对多机动目标进行无源定位与跟踪是可行的,给出的方法是正确有效的。     

CCD双站被动定位效能评估

光电被动定位系统隐蔽性好,有利于提高复杂电磁环境中对抗作战的效能。建立基于CCD的双站被动定位系统模型,为提高测算精度,依据最小二乘法原理推导出静止目标坐标的求解方法。基于大气消光系数、目标背景亮度系数、CCD成像设备参数建立CCD侦察模型。以目标探测概率大于10%为标准,确定单个CCD的作用距离,并在此基础上分析CCD双站定位范围随双站间距的变化关系。在有效定位范围内抽取批量目标样本,计算双站定位误差,分析误差的均值和标准差随双站间距的变化规律。计算结果表明:对于确定的天气条件及CCD成像设备,当双站间距超过一定距离后,定位范围将逐步减小;定位误差及误差离散程度随着双站间距的增加先变小后变大。分析结果对于优化CCD设备参数、合理配置观测站位置具有一定的借鉴意义。     

基于可移点波束天线的干扰源单星定位方法

针对地球同步轨道通信卫星,提出了一种基于可移点波束天线的干扰源单星定位方法。该方法通过天线方向图函数建立干扰源的位置指向与天线增益的映射关系,通过多次移动可移点波束获取干扰信号的强度,结合可移点波束各中心指向信息,建立干扰信号链路计算的方程组,利用粒子群搜索算法对其进行求解,可得到干扰源的指向,结合星历及地球信息求出干扰源的经纬度。采用上述干扰源定位方法对地面干扰源进行了定位仿真,结果表明了该方法的有效性。     

基于舰船辐射噪声的舰船目标定位技术

通过声传感器阵列可实现对声源的自适应检测定位及跟踪,这使得它在目标探测、故障诊断等诸多领域有着广泛的应用。在复杂环境中,常规的相关方法对于声源的定位往往难以得到准确的定位结果。针对常规时差测向定位抗干扰性能差和易受噪声影响,特别是噪声存在显著的尖峰时更不能得到满意结果的问题,本文提出基于盲分离的定位算法改进其性能。通过仿真实验,可以看到本文提出的定位方法能够取得更稳定、准确的结果。     

三维纯角度被动跟踪定位的最小二乘-卡尔曼滤波算法

利用角度信息估计出目标的距离和速度实质上是一个非线性状态估计问题,经典的扩展卡尔曼滤波算法性能很不稳定。文中首先根据静态估计理论推导出了某一时刻目标位置的最小二乘解,然后将其作为卡尔曼滤波的测量值进行滤波,作进一步的数据处理,以提高估计精度。为了避免测量误差的相关性,分别在x,y,z方向上进行滤波,简化了算法,提高系统的定位精度。仿真结果表明这一算法是简单而有效的。     

一种利用相位差变化率的机载单站无源定位方法

利用空频域信息的无源定位对角速度测量要求较高,分析相位差变化率模型可知相 位差变化率对角速度具有明显的放大作用,将其应用于机载单站无源定位,建立新的无源测 距模型并进行误差分析。仿真实验表明：该方法减小了参数测量难度,定位误差主要受相位 差变化率和频率变化率影响,并随载机和目标相对速度的增大而减小,与原方法相比具有更 好的定位精度。