低空超视距目标的无源定位技术研究

在低空超视距目标的无源定位和跟踪过程中，地球曲率、环境杂波、接收机自身精度和灵敏度等因素，都可能给电子侦察系统对目标的精确定位和跟踪造成困难。针对低空超视距目标的无源定位，从坐标系的定义入手，给出超视距辐射源目标在观测系统中的相对位置表示。并用无源定位时差定位法和数据融合技术相结合的思想，改善和提高了无源定位系统的目标定位精度和跟踪精度。     

一种用于低空目标探测与跟踪的新方法

低空目标的探测与跟踪是雷达所面临的四大难题之一。本文以高距离分辨率技术为基础，通过理论分析和仿真，寻找一种解决低空目标探测与跟踪的新途径。这是解决低角跟踪的一种新尝试，具有显著的军事效益。     

空中超视距目标三维无源定位算法研究

空中超视距目标无源定位和跟踪技术近年来一直是人们研究的热点，其作用发挥的好坏将直接影响武备系统的远程探测、定位和精确打击能力。本文对空中超视距目标的三维无源定位算法进行了研究，给出了一种把主动跟踪技术和无源时差定位技术结合起来对空中超视距目标进行三维无源定位和跟踪的新方法。本文还对该定位方法的模糊性和无解性问题作了探讨。     

一种天波超视距短波目标的直接定位算法

针对利用运动接收机对静止超视距短波无线电目标定位的问题,提出了一种基于极大似然准则的天波超视距直接定位算法,进一步应用引力搜索算法,以实现高效的目标位置估计。推导了在上述问题中目标位置估计的克拉美罗下界（Cramér-Rao lower bound,CRLB）,并分析了所提算法的计算复杂度。仿真实验结果表明,与传统的针对视距目标的直接定位算法相比,所提出的算法能显著提高对天波超视距短波目标定位的精度,且性能非常接近CRLB;相比于对应的网格搜索算法,在保持较高定位精度的同时,所提算法具有更高的计算效率。     

基于短波机会照射的超视距隐身目标探测定位技术

隐身飞机在未来战争中具有重大威胁.为满足对其远程探测和预警的需求,提出了一种隐身目标的超视距发现、定位、跟踪的新方法,依据定位模型和信号传输方程推算了定位距离,分析了参考站的工作过程,并通过仿真分析系统的定位精度,最后指出了它在未来装备中的应用前景.     

一种利用圆锥阵的低空目标声探测方法

针对低空声目标探测需求,提出了一种利用立体圆锥阵的探测方法。首先推导了目标定距和测向所需的计算公式,其次分析了目标距离、立体阵高度、时延测量误差等对定位和定向性能的影响,最后为立体圆锥阵的工程设计提供了建议。     

基于超短波超视距外辐射源的目标定位实现分析

阐述了超短波超视距无源侦察系统的工作机理,分析了利用超视距辐射源信号形成视距或超视距目标定位的典型模式,探讨了定位系统工程实现的主要挑战和解决措施。文中推导了目标反射超视距辐射源能量的表达式,论述了辐射源特性和选用依据,并以无线电视和雷达为典型外辐射源分析了目标定位范围。仿真分析表明,利用超视距辐射源,可检测辐射源周边、辐射源与侦察系统视距交汇区域及周边的空中目标,从而有效扩展被动定位范围,形成超视距跟踪和预警能力。     

基于时差信息的超视距目标定位与跟踪

本文对超视距目标定位与跟踪问题进行了研究,并给出了一种把主动跟踪技术和无源时差定位技术结合起来对超视距目标进行侦测的新方法.该方法的定位系统由地面站和空中站组成,地面站上的无源侦收设备测得经空中站转发(或反射)的目标信号到达时间差,同时地面站上的主动雷达对空中站进行精密定位,计算出目标信号在这段距离上的传播时间,进而可获得目标信号到达空中站的时间差,此时就相当于在空中站的位置对目标进行超视距侦测,利用时差定位技术就可估计目标的位置信息.通过仿真分析可看出,利用本文的方法可对超视距目标进行良好的定位与跟踪.     

基于声传感器的目标定位系统设计

声传感器阵列声源定位在车载导航、人机接口、声音检测设备、移动机器人、助听器等许多领域有广泛的应用价值。文章介绍基于时延算法的声传感器阵列定位设计。重点分析了基于时延估计的声源定位方法。     

面向非视距环境的室内定位算法

节点位置信息在无线传感器网络中起着至关重要的作用.大多数定位算法在视距(Line-of-Sight,LOS)环境下能够取得较高的定位精度,然而在非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)环境下,由于障碍物的阻挡,无法取得理想的定位精度.针对室内环境中普遍存在的非视距传播现象,提出了基于RTT(Round Trip Time)和AOA(Angle Of Arrival)混合测距方式的室内定位方法,一种轻量级基于网格的聚类算法(Lightweight Grid-Based Cluster,LGBC)被用来生成移动节点的定位区域.算法不需要获取室内环境的先验信息.仿真结果表明,LGBC算法复杂度低,计算开销小,并且与同类算法相比,定位精度提高约65%.     

基于B-LM圆环模型的NLOS信息约束单基站定位算法

针对当前室外蜂窝网多基站定位需要基站之间时间同步、数据同步的要求,以及NLOS环境造成的非服务区基站的信号可测性问题,该文提出基于B-LM圆环模型的NLOS信息约束单基站定位算法。首先根据散射体、目标和基站间的几何位置关系以及NLOS多路径信息构建定位方程,然后将定位方程转化为最小二乘优化问题,之后基于LM算法海森矩阵修正思想和拟牛顿2阶偏导构造思想提出B-LM算法,保证算法收敛于最优解,以得到目标位置。仿真结果表明,所提单基站定位算法能在宏蜂窝NLOS环境实现较高的定位精度。     

减轻TOA和AOA定位系统非视距影响的方法

结合圆位置线误差、直线位置线误差与参数误差的关系,该文提出了一种利用所有基站测量的波达时间与最近一个基站测量的所有多径的到达角进行混合定位的方法.在该方法中,对波达时间用测量的波达时间总是大于等于视距传播时间进行约束,对到达角用GBSBCM确定的最大角度扩展进行约束,以有效减小非视距传播的影响,提高定位精度.仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于特征矢量的NLOS误差检测的定位算法

最小二乘估计算法常用于基于测距的源定位,然而,当移动基站与基站间呈非视距(Non Line of Sight, NLOS)路径时,最小二乘估计算法无法提供理想的定位精度。为了克服此问题,研究人员提出多类算法识别并消除NLOS误差。然而,现存的算法存在高运行时间的开销问题。为此,提出基于特征矢量的NLOS误差检测的定位 (Eigenvector-Based NLOS Error Identification Localization, E-NIL) 算法。E-NIL算法先利用基于测距数据的统计特性识别NLOS误差,然后,将NLOS误差看成确定加性噪声项,再利用误差函数与它的特征矢量间的互相关,寻找NLOS误差值。最后,再删除这些NLOS项,并依据这些无NLOS误差的数据估计移动基站的位置。实验数据表明,提出的E-NIL算法在定位精度和复杂度方面优于同类算法。     

适用于NLOS传播环境的几何定位方法

基于非视距传播(NLOS)的影响,移动通信环境中波达时间(TOA)的测量误差具有正偏置的特性,本文提出了一种简单的几何定位方法。该方法根据基站分布和TOA测量数据确定出若干个定位点,对这些点的坐标取平均值即得到移动台的位置估计。仿真结果表明,该方法能够有效提高NLOS传播环境下的定位精度,对LOS传播条件下的定位精度影响小。     

基于射线寻迹的非视距被动声定位方法

基于射线寻迹的原理,提出了一种对被动声源进行非视距定位的方法。非视距声信号通常经过绕射到达基阵,根据广义费马原理,传播路径为一条短程线。在地理信息已知和多个基阵已测得声信号波达方向的情况下,对绕射信号的短程线上的离散点进行了射线寻迹,然后分析寻迹结果得到了有用的声源位置信息。障碍物为圆柱形或球形构成的仿真结果表明,声源位置估计值分布于一段平滑单调的曲线上。     

一种新的蜂窝网NLOS误差抑制算法

非视距传播(NLOS)误差是目前基于蜂窝网络的移动台定位系统提高定位精度必须解决的关键问题,该文提出一种基于概率密度估计和偏差Kalman滤波器的NLOS误差无偏估计算法。仿真结果表明,该算法在性能上优于现有同类算法,并且算法对环境先验知识的需求更少,具有更广泛的适用性。     

TOA-based robust location algorithms for wireless cellular networks

Caused by Non-Line-Of-Sight (NLOS) propagation effect, the non-symmetric contamination of measured Time Of Arrival (TOA) data leads to high inaccuracies of the conventional TOA based mobile location techniques. Robust position estimation method based on bootstrapping M-estimation and Huber estimator are proposed to mitigate the effects of NLOS propagation on the location error. Simulation results show the improvement over traditional Least-Square (LS) algorithm on location accuracy under different channel environments.     

一种改进的NLOS环境下的TDOA/AOA混合定位算法

在蜂窝移动通信系统中,利用基站测量的到达时间差(TDOA)和电波到达角(AOA)的混合定位方法能够比传统的TDOA方法提供更高的定位精度。但是在非视距(NLOS)条件下,当AOA的测量误差超过一定值时,定位的误差仍然很大。该文根据NLOS传播环境下附加传播时延服从指数分布的特性,估计附加时延的均值和方差,对TDOA测量值进行重构,再以AOA方法进行辅助定位。仿真结果表明,该算法能显著提高传统的TDOA和TDOA/AOA方法在NLOS传播环境下的定位精度。     

低空目标光纤麦克风阵列无源测向技术

由于武装直升机、巡航导弹等超低空突防目标位于地面雷达探测的盲区,近年来采用声阵列探测受到广泛关注。研究了基于时延估计的低空目标声阵列无源测向理论与算法,设计了基于广义互相关算法的光纤麦克风平面五元十字阵的低空目标无源测向模型,采用光纤麦克风阵列可以保持各通道良好的幅相一致性。推导了五元十字阵目标定位方程,并分析了时延估计误差、有效声速误差以及阵尺寸测量误差等对目标测向精度的影响。最后,对五元十字阵声阵列测向进行仿真,并给出了仿真分析结果。