电子战无人机双机无源交叉定位误差分析

双机无源协同定位是未来空战作战模式发展的必然趋势。通过对影响双机定位的误差源分析,给出了影响双机定位测量精度的误差因素。根据可协同测向范围、可协同定位区域和定位精度等仿真分析,可为无人机的飞行方式、飞行高度、航线等规划提供理论支撑,为战前对目标辐射源实施更加精确的侦察监测、测向和定位提供最佳的飞行几何态势依据。     

无源测向测时差定位算法研究

该文首先给出了无源测向测时差定位算法,然后对该算法的定位精度进行了分析。通过仿真将该方法与无源测向交叉法和时差法进行了比较,说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。     

基于优选数据准则的空基多平台协同定位方法

在多无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)协同定位地面固定辐射源的应用环境中,UAV编队中的各机利用携带的电子支援措施(Electronic Support Measurement, ESM)探测目标的方位角,并利用各观测机获取的辐射源入射角（arrival of angle,AOA）对目标实施协同定位。假设UAV所携带传感器设备测量精度相同,且测量误差服从正态分布,在此条件下,UAV编队的队形会对多机协同定位的精度产生影响。为了进一步研究编队队形与协同定位精度的关系,首先,利用两机的相对几何关系建立了基于AOA的双机定位模型,并在此基础上推导出基于测向交叉定位方法的多无人机协同定位误差模型;其次,基于该误差模型分别分析了观测机处于不同的观测点对定位误差模型的影响和不同的观测角组合对定位精度的影响,并给出UAV编队队形与定位误差关系的结论;最后,基于上述结论提出了基于测向交叉定位方法的多机数据融合优选定位数据对的优选函数,并利用该优选函数对多机协同定位方法进行了改进,仿真验证了改进算法的有效能。同时,本文得出的结论对于UAV机群的路径规划有一定的指导意义。      

基于多假设的运动多站多目标AOA定位算法研究

测向角(AOAs)交叉定位是无源定位中广泛应用的经典体制,但在多站多目标场景中,特别是观测平台和目标都在运动时,测向角交叉定位存在关联错误率高,定位精度低等问题。针对该问题,该文提出一种基于多假设的运动多站多目标AOA交叉定位算法。首先对所有观测站测向角进行量测关联组合,对每个量测组合使用两步最小二乘算法进行目标位置估计。计算测向角关联的代价函数,累积前几个周期的关联代价函数选出最佳的量测配对组合,并估计目标位置。后续的量测数据与已有目标位置误差椭圆关联,得到量测关联组合,并进行目标位置估计。避免了组合爆炸,算法时效性高,降低了关联错误率,提高了定位精度。通过在搭建的演示验证系统中进行验证,验证了算法的有效性。     

一种新的测向交叉定位算法

为了解决测向交叉定位系统在基线附近定位精度较低的问题,介绍了一种基于最小方差法的测向交叉新算法.该方法对于每个空间点,都以定位误差最小的算法和参数来计算目标位置.首先研究了3种测向交叉定位算法及距离解算误差,然后给出了基于最小方差的新算法流程图,最后对算法进行了仿真和性能分析.仿真结果表明,新算法明显地改善了基线附近的定位精度,提高了系统的抗干扰能力.该算法可适用于某些雷达组网系统的目标指示阶段.     

两机动平台协同测向测时差定位分析

阐述了两机动平台协同空对地测向测时差无源瞬时定位方法，采用Matlab对该方法的定位精度进行了仿真分析，同时与两机动平台协同空对地测向交叉瞬时定位的结果进行比较，分析了影响定位精度的主要因素；在此基础上，提出了一种实现两机动平台协同空对地测向测时差无源瞬时精确定位的基本思路。     

基于最小二乘方法的单机测向定位算法

针对传统单机测向定位算法定位精度低的问题,提出了一种基于最小二乘方法的单机测向定位算法,讨论了单机测向交叉定位中的若干问题,包括测向定位原理和单机测向交叉定位的情况。首先介绍了两站直接测向交叉定位的原理,然后推导了基于最小二乘方法的测向交叉定位算法,并通过计算机仿真验证了定位性能,与直接测向交叉定位算法相比,基于最小二乘方法的测向交叉定位算法提高了定位精度和算法稳定性,具有很大的实用性。     

辐射源载频对测向定位的影响

分析了三维测向交叉定位的基本原理,推导了定位误差的定量表达式,分别针对比幅法测向及干涉仪测向,分析了辐射源载频与测角精度的关系,建立了辐射源与测角精度的定量关系式,从而得到了辐射源载频与定位误差之间的定量关系,并进行了仿真分析,得出被侦察方可以提高载频,使侦察方无法精确定位的结论,在实际应用中具有一定的意义。     

基于特征值和灰度关联的双机关联定位

针对双机协同对多目标进行定位跟踪的应用背景,研究了不同侦察平台、不同侦察传感器测向数据的关联和定位问题,提出了一种双机实时关联定位方法。该方法利用各类传感器的关联特征要素建立双机同类型传感器的数据关联模型,利用B 型灰色关联度的纯方位关联算法建立同机不同类型传感器的关联矩阵,结合目标身份信息进行测向结果关联,对关联上的测向结果进行提纯、滤波和交叉定位,最后得到目标定位结果。仿真试验结果证明了该方法的有效性。     

基于相位变化率的单站EKF无源定位算法研究

传统的无源定位方法主要是利用到达方位角（DOA）信息对雷达等辐射源进行测向交叉定位，但由于该方法对测角精度的敏感性，仅利用DOA信息会导致定位精度低，算法收敛时间长等不良后果。本文探讨了一种融入相位变化率（PRC）信息的推广卡尔曼滤波（EKF）算法，通过仿真，分析了DOA与PRC单独测量与联合测量对定位精度的影响，同时，将融入PRC信息的EKF定位算法与只测角定位算法进行了比较。     

多雷达距离测量空间定位方法及精度分析

针对影响雷达目标定位误差主要是测向系统误差,提出了一种基于多雷达距离测量空间定位方法,并对其定位的精度进行了分析。该方法基于ECEF坐标系,采用多部雷达对目标探测距离交汇的方法,直接计算目标的空间位置,只需要确定各雷达站的大地坐标,就可以给出目标的大地坐标,可以有效解决地球曲率所带来的坐标转换问题,并且不涉及高次方程组和多值解判断,也不涉及迭代初值计算。该定位系统不仅能得到很高的定位精度,同时,作用距离可以很远,能较好地解决多雷达距离测量交汇定位问题。     

机载多点测向交叉定位的最优机动方向研究

针对快速运动的机载观测平台对海面舰艇进行无源定位的特定应用背景,研究了单机多点测向交叉定位问题。建立了伪线性最小二乘估计模型。通过对定位误差与目标几何分布关系的研究,分析了初始参考点选取问题。数学推导得到在目标距离和载机机动距离一定时,载机的最优机动方向的解析表达式。仿真结果表明,通过优化机动方向,减少了初始参考点的误差,提高了定位精度,增强了定位稳定性,有效改善了单机多点测向交叉定位系统的定位性能。     

双分布孔径红外系统的协同定位与精度分析

针对城市防空背景下利用两个分布孔径红外系统(DAIRS)对目标进行测距的问题,从目标成像的角度,构建了双DAIRS协同定位模型,推导了定位误差公式。误差分析除了考虑目标投影点的测量误差外,还增加了红外告警单元标定不准确等原因造成的系统误差。当目标在不同传感器上依次成像时,通过对定位误差延续性的分析表明在忽略视场限制的情况下,可以用其中的一个配对组来对处于不同视场交叠区的目标进行误差分析。最后,仿真分析了影响目标定位的主要因素,结果表明:减少组成DAIRS传感器数目对定位精度影响较少,该方面可以在一定程度上降低系统的高成本,另外当两个DAIRS之间的距离增加1/3时,定位误差可以降低一半。     

信息共享条件下传感器组网发现概率建模

为研究组网传感器协同探测对目标发现概率的提升作用,对信息共享条件下的传感器发现概率进行了建模。首先给出了单传感器独立探测条件下的发现概率计算公式;其次分析给出了信息共享条件下单传感器发现概率的求解方法;之后采用K/N判决准则计算传感器组网探测概率;最后通过仿真分析了不同参数对信息共享条件下传感器发现概率的影响,得出了一些有意义的结论。     

基于协商对策的多平台目标跟踪冲突消解

以利用多平台对空中多机动目标跟踪为背景,针对各平台执行能力与跟踪精度不同所导致的任务分配与平台资源利用之间存在冲突的情况,研究了基于协商对策的多平台目标跟踪冲突消解方法。以提高机动目标跟踪精度为原则,在避免重复跟踪和目标遗漏的同时充分利用平台资源,通过比较各平台对不同目标的跟踪精度,根据具体态势优先或按顺序分配任务。基于Visual C++6.0对多平台多机动目标跟踪中采用协商对策实现冲突消解的方法进行了仿真,通过与随机任务分配时的跟踪精度比较,验证了该方法的有效性。     

纯角度量测序列的参数航迹滤波新方法

红外探测器只能测量运动目标的方位角和俯仰角,难以获取目标的距离信息,所测量的空中目标信息为不完全信息,无法在直角坐标系下有效对三维运动目标进行滤波与跟踪。针对这一问题,提出红外单站跟踪运动目标的参数航迹滤波方法。该方法利用传感器测量到的目标方位角和俯仰角信息,根据假设的目标运动模型,先对目标飞行方向进行估计,然后利用估计出的方向向量和角度量测序列计算出目标的两个航迹参数;最后综合解算得到目标到传感器的方向向量参数航迹计算公式,从而得到方位和仰角估计值。仿真结果表明,该模型对方位和仰角的估计值较稳定,误差较小,效果较优。     

无人机着舰引导信息处理方法研究

针对远距理想着舰轨迹摆动幅度较大使得无人机难以跟踪的问题,提出了曲线拟合的方法,针对着舰雷达近距引导失效或引导精度不高的问题提出了近距多天线测距定位法,最后提出了远近距切换的方法。对保障无人机安全着舰、提高无人机重复作战能力提供了前瞻性的理论依据。     

基于非合作外辐射源的两站时差定位方法

针对非合作外辐射源的特点,提出了一种对二维运动目标的两站时差定位方法,给出了定位的算法模型和定位误差模型,并初步计算了定位精度与两站之间距离、非合作外辐射源位置的关系,给出了各种定位精度曲线仿真结果。仿真结果表明,此定位方法具有较好的定位精度和定位速度。     

基于R阵动态估计的自适应滤波算法

针对组合导航系统中观测噪声特性复杂多变、难于准确估计的问题,基于不同测量系统的测量互补特性,提出了针对单次历元的观测噪声特性动态估计方法。在此基础上,以预设滤波精度为指标,提出了通过构造自适应因子对估计观测噪声进行适当调节的自适应卡尔曼滤波算法。该算法通过构造相对测量关系,避免了直接对测量噪声真值求解的难题,并且在滤波过程中采用序贯处理方法进行实时解算,有效降低了计算量。在GPS/DR实际系统中的应用结果表明,同改进的sage-husa算法及MAKF算法相比,基于R阵动态估计的自适应滤波算法能够自适应地跟踪GPS测量噪声特性的变化,定位结果光滑可靠,具有明显的优越性。     

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.