高程信息辅助的地面辐射源时差定位方法

研究不同卫星接收同一辐射源时差对地面辐射源定位优化问题,针对高程的影响将导致定位精度恶化.为了消除高程的影响,使得对高程未知的地面辐射源定位的精度达到对海平面上辐射源定位的精度,提出了运用高程信息动态修正WGS -84地球模型进行辅助定位的算法.算法提出并使用了高程信息动态修正WGS - 84地球模型的思想,通过高程信息的引入快速准确地修正了WGS -84地球模型,有效抑制了地面辐射源高程未知导致的定位精度恶化.理论分析表明该算法的性能优于常规的时差定位算法,仿真证实了改进算法实现定位精度高,为设计提供有效参考.     

基于3R及大气折射修正的目标高度定位精度研究

雷达测得的距离信息不需要转化,可直接用于目标定位,具有较高的精度,但高空中的大气折射会给测距带来干扰,降低目标的定位精度。本文利用3R定位模型确定出目标的理想空间位置;与考虑大气折射影响后进行改进的等效地球半径模型相结合,进行海拔高度的求解;将三站计算的海拔高度进行不同的加权处理,得出目标处于不同高度下的大气折射修正值。仿真结果表明,该方法改善和提高了系统对目标的定位精度,进一步增强了系统的作战能力。     

基于UKF滤波的FDOA和TDOA联合定位跟踪算法

三星座时差定位是一个非线性估计问题,当辐射源高程所带来的误差无法忽略时,仍然使用基于WGS-84地球模型的时差定位算法对目标进行跟踪定位的方法具有一定的局限性.当数据残缺时,传统的定位算法无法精确估计高程目标位置.为了提高传统的基于三星的时差定位系统的跟踪性能,提出了基于UKF滤波的TDOA/FDOA联合定位算法对单个目标的位置和速度进行估计.仿真结果证明了TDOA/FDOA联合定位算法拥有更好的跟踪性能,以及该算法的稳定性和有效性     

利用粒子滤波原理求解非线性方程组

为了提高非线性方程组的求解精度,利用粒子滤波算法对非线性方程组问题进行求解计算。系统地介绍粒子滤波算法的基本原理及其优化算法的实现过程。将非线性方程组的求解问题转化为函数优化问题,并建立基于粒子滤波算法求解非线性方程组的优化模型。通过仿真实例验证所提方法的有效性。实验结果表明该方法能够准确、有效地解决非线性方程组的求解问题,这也为非线性方程组问题的研究提供一种有效的手段。     

加权最小二乘联合遗传算法的无源定位

针对复杂环境下运动通信辐射源的无源定位,闭式解方法对于时频差模型中的测量噪声敏感且存在定位均方根误差较大问题.为了改善大观测误差下的定位性能,本文提出一种加权最小二乘联合遗传算法的递推式混合TDOA/FDOA定位方法.该方法首先利用已知站点观测大量时频差数据并建立误差模型,基于模型对定位过程中的多组时频差序列进行数据处理;其次通过加权最小二乘求解目标位置的初始值;然后采用改进的遗传算法在初始值的基础上通过多组时频差序列不断迭代、递推求解,修正位置坐标;最后利用位置估计和频差模型完成对目标速度估计.仿真结果表明,本文定位算法相比于经典两步加权最小二乘法具有更低的均方根误差,在大观测误差下能保持较高精度.同时相比于其他混合定位算法收敛速度快,可以有效减少计算量.     

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

该文对无源雷达时差定位中的Chan算法进行分析研究,主要分析了非线性定位方程组的求解技术及其与之相关的定位精度、定位模糊问题,讨论不同布站对定位模糊的影响,时差测量与站址测量误差对定位精度的影响。仿真结果表明,时差测量误差,站址测量误差,布站形式、目标辐射源与各接收站几何位置关系都对定位精度有很大影响。     

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

该文对无源雷达时差定位中的Chan算法进行分析研究,主要分析了非线性定位方程组的求解技术及其与之相关的定位精度、定位模糊问题,讨论不同布站对定位模糊的影响,时差测量与站址测量误差对定位精度的影响。仿真结果表明,时差测量误差,站址测量误差．布站形式、目标辐射源与各接收站几何位置关系都对定位精度有很大影响。     

基于逻辑方程组的故障诊断方法研究

基于逻辑方程组的故障诊断方法充分利用故障因果逻辑实现故障定位。针对其中逻辑方程组的求解问题,研究并实现基于半张量积的求解算法,对机载故障诊断在计算量和时间等方面的要求进行分析,结合压缩存储和并行处理思想,提出改进算法并与原算法进行性能比较。通过燃油系统诊断实例验证了改进算法的实用性和通用性。     

基于CAD模型的工件定位算法研究

介绍了基于CAD模型的工件定位方法,利用代数学工具描述了三类工件定位问 题,给出了求解算法;从收敛性、精度、效率等方面出发进一步分析了算法的性能,对定位算法 进行了效率和收敛性方面的优化;给出了仿真实例.     

利用外辐射源的TDOA和FDOA目标定位算法

针对单站外辐射源条件下的目标定位问题,提出了一种基于最大似然的时差-频差联合定位算法。首先根据时差和频差的观测方程,构建目标位置和速度的最大似然估计模型。然后采用牛顿迭代算法对最大似然估计模型求解,得到目标位置和速度估计。最后,推导了算法的克拉美罗界和理论误差,并证明了二者相等。仿真结果表明,算法定位精度高于两步加权最小二乘算法和约束总体最小二乘算法,在测量误差较高时仍能达到克拉美罗界。通过对系统几何精度因子图的分析,确定目标及外辐射源数量和位置也是影响定位精度的重要因素。     

基于旋转视觉的三维姿态重构方法及精度分析

考虑电子元件的多样化、精细化及PCB集合度越来越高,这对元件组装设备的精度要求不断提升;针对自动插件机视觉系统要求精度、实时性高,系统结构空间狭小等特点,基于旋转立体视觉建立了针脚末端三维坐标视觉系统的数学模型,并在旋转视觉的代数重构法基础上提出等价双目视觉的三角重构法;通过理论分析和仿真,推导并验证了旋转视觉的关键部件与关键参数的精度对针脚位姿测量精度影响的定量分析方法;借助于等价双目视觉的三角分析法,找到了在某些位置下针脚位姿测量精度发生异常的原因和规律;提出的重构方法及精度分析方法可为高精度旋转视觉的设计选型、优化和高效使用提供指导.     

基于AUPF的TDOA几何定位跟踪算法研究

使用无源时差（TDOA）定位技术确定无人机等小型辐射源目标的位置是当前研究的热点,针对时差定位算法较为复杂的实际情况,推导了时差双曲线的几何解,并提出了一种基于自适应无迹粒子滤波（AUPF）技术的移动目标定位跟踪方法。通过仿真对该方法在不同场景的应用效果进行了验证,进一步比较分析了算法的定位精度。结果表明,基于自适应无迹粒子滤波的时差几何定位跟踪算法可以在多种情况下较好地拟合出目标真实运动轨迹,实现对运动目标的定位跟踪,同时拥有更低的定位误差和更高的轨迹包容度,使用该方法可以显著提高对非合作移动辐射源目标的位置估计性能。     

移动机器人的在线实时定位研究

对推算定位法进行了研究,提出了一种改进方案.通过对移动机器人运动轨迹与状态的 分析,导出了一类移动机器人的基于轨迹的运动学新模型.利用移动机器人三个轮子的里程信息 和导向轮的转角信息,通过信息模糊融合获得转弯半径和转角,再利用运动学模型获得机器人的 位置和方向.将这种改进的推算定位法与主动灯塔法相结合,提出了一种用于室内移动机器人的 定位方法.仿真结果表明,该方法具有实时性好、精度高、成本低、鲁棒性好等特点,并适用于不平 整地面.     

基于自适应粒子群优化算法的地下震源定位方法

在地下震动目标定位领域中,定位模型是实现高精度定位的关键,但是由于地下空间的介质分布散乱,结构复杂,群波混叠现象较为严重,导致特征参量提取难度大,且震动数量较少,单次震动数据有限,造成传统的走时定位模型在地下空间微震定位区域中精确度不高.针对上述问题,本文通过结合浅层走时信息以及深层偏振信息,并在传统粒子群算法的基础上改进种群策略,引入交叉变异机制,利用其收敛速度快,定位精度高等优点,提出了一种基于走时-偏振混合定位模型的地下震源高精度定位方法.进行试验仿真,结果表明：通过种群改进以及交叉变异的PSO算法,解算混合定位模型时,能在一定程度有效地提高算法的全局收敛性,并验证了该算法的准确性,可有效提高微震定位的精确度.     

改进的距离重构三维定位算法

针对三维定位算法中节点坐标转换精度低的问题,在距离重构多维定位算法DR-MDS的基础上,提出了改进的距离重构三维定位算法。该算法在距离重构和MDS-MPA算法的思想下,采用优化的最小均方根偏差几何中心修正算法RMSDGCC(Root Mean Square Deviation-Geometric Center Correction),先计算出坐标转换矩阵,然后利用锚节点的几何中心对所有节点进行修正,实现节点从相对坐标向绝对坐标较高精度的转换。算法可以实现有效的坐标转换,获得较好的定位效果。实验结果显示,与原多维定位算法相比,在不引入测距误差的情况下,改进算法在测距半径为15 m时定位精度提高14%,定位误差缩小至0.63 m,测距半径为35 m时,定位精度提高87%,定位误差几乎为0。该改进算法在三维空间中有更高的节点定位精度。     

基于LoRa技术融合RSSI和TOA的户外定位方法

LoRa（Long Range）定位为当今户外定位提供了一种低成本、低功耗的解决方案。为了提高定位的准确性,提出一种基于LoRa技术融合接收信号强度指示 (RSSI) 和信号到达时间 (TOA)的户外定位方法。通过TOA筛选有效的RSSI信息和计算RSSI的统计平均值,基于预先测量样本的方式,构建了一种类高斯分布的每个定位基站对应测距模型,获取待定位设备距离基站的距离和定位基站的位置坐标映射后,通过加权质心定位算法,得到待定位设备的位置坐标。搭建基于SX1280的验证平台,对该方法进行验证。理论分析和实验结果表明,融合RSSI和TOA的定位方法能够有效筛选数据,对比改进前的定位方法定位误差减小了20%,稳定性较高。所提出的LoRa定位算法计算覆盖范围较广,理论上可以覆盖到超过1 km的范围,实验场地最长半径达到了500 m,算法复杂度较小,实时性较好,易于实现,可用于室外定位。     

基于体感技术的人机交互游戏研究

针对传统陀螺仪定位的精度和稳定性问题,结合加速度传感器和陀螺仪各自的优势,提出一种组合的定位采集方法。在该采集方法中,利用MPU集成模块实现加速度传感器与陀螺仪数据采集的接入;然后通过卡尔曼滤波算法实现数据的融合;平均值滤波实现信号的预处理,最后再通过零速率的基准值动态自校正方法实现对采集到的坐标校正。MATLAB仿真结果表明,构建的体感设备定位采集方法可行,且精度高。     

高精密齿轮角度偏差的智能视觉校对仿真

传统方法在进行齿轮角度偏差校对时,未构建齿轮三维重建模型,存在高精密齿轮角度校对准确率较低、校对时间过长问题.提出高精密齿轮角度偏差的智能视觉校对仿真方法,有效解决以上问题.通过白光干涉仪提取高精密齿轮实际齿面轮廓角度偏差特征信号,获取齿轮实际齿面轮廓角度偏差信号数据,其中角度偏差信号数据包括波高偏差数据与波距偏差数据...     

光电导弹校靶方法研究

针对光电制导导弹高精度指向需求,通过研究导弹校靶方法以修正系统误差,提升光电导引头指向精度;提出解析法和几何法两种校靶方法,解析法是从数学推导的角度出发,利用坐标等效变换列写方程组,通过求解多元方程组获得校靶修正角度;几何法是从距离逼近的角度出发,通过多点测量实际指向误差,利用最小二乘、几何旋转变换等方法得到校靶修正角度;最后利用数字仿真分别模拟了两种校靶算法,并进行了对比分析,验证了两种算法的有效性.     

基于测距与GNSS信息融合的车联网协同定位技术

为了提高车联网中车辆定位的精度,提出了基于车载雷达测距信息与全球卫星导航系统（global navigation satellite system,GNSS）信息融合的车联网协同定位方法。该方法使用极大似然估计策略建立数学模型,其本质是一个非线性优化问题。将其化简为具有多个二次等式约束的二次规划问题,并给出一种半正定松弛方法,可以高效地近似求解原问题,最后通过特征值分解法进一步改进该近似解。仿真结果表明,该信息融合方法得到的协同定位比线性化加权最小二乘方法的定位精度有显著提高;且能达到基于较大数据集的BP（back propagation）神经网络定位方法的定位精度,但无须事先训练模型,可实现高精度实时定位。