基于被动声定位的弹着点精确定位方法

提出了一种基于双圆形传感器阵列的定位方案,每个圆形阵列相当于一个矢量传感器,可测定声目标的方向.根据被动声定位原理推导了定位算法,分析了圆形阵列的设计及时延对定位精度的影响.仿真实验表明,该方法具有较好的定位精度.     

地磁背景下基于传感器阵列的磁偶极子目标跟踪方法

针对地磁背景下磁偶极子目标跟踪过程中存在的地磁干扰与模型非线性的问题,该文提出一种基于差量磁异常的蒙特卡洛卡尔曼滤波(MCKF)跟踪方法。新的跟踪方法以传感器阵列测量磁场的差量作为观测信号,并利用蒙特卡洛卡尔曼滤波算法解决模型的非线性问题,实现磁偶极子目标的实时跟踪。通过仿真跟踪实验,结果表明该文算法较传统的扩展或无迹卡尔曼滤波算法在稳定跟踪过程中对目标特征参数的估计更精确;通过地磁背景跟踪实验,结果验证了该文算法较传统算法在低信噪比下的性能优势。     

基于μ+λ进化计算的传感器网络定位算法

基于接受信号强度(RSS)测距的定位方法是无线传感器网络中成本低而普遍使用的方法,但容易受到干扰降低定位精度.本文通过运用贝叶斯法则对RSS信号测距的概率模型进行详尽分析后,依据最大似然估计法则建立了更加合理的概率定位模型,然后针对模型不好求解的特点,结合传感器网络传输特点设计了基于μ+λ进化计算的求解算法.最后通过仿真实验证明了建立的概率定位模型和设计的基于μ+λ进化计算求解算法能降低环境干扰的影响,提高传感器节点的定位精度.     

平面长波红外相机阵列定位误差分析与计算

长波红外相机阵列对近空无人机等小目标有很好的全天候预警能力。针对红外传感器像元间距过大而导致阵列对空间目标定位精度低的缺点,本文引入像元亮度值信息,通过计算阵列目标图像的光斑质心,从而改进了阵列空间目标定位算法。在此基础上,建立了传感器采样量化带来的误差模型,并对定位误差进行计算和分析。结果表明,本文算法定位误差小,能够实现目标定位效果。     

被动传感器阵列中基于粒子滤波的目标跟踪

针对被动传感器阵列中的机动目标跟踪问题,该文提出了一种基于多模Rao-Blackwellized粒子滤波的机动目标跟踪新方法。算法首先基于Rao-Blackwellization理论将机动目标跟踪问题划分为模型选择和目标跟踪两个子问题;采用多模Rao-Blackwellized粒子滤波对目标运动模型进行选择,扩展Kalman滤波对目标进行更新,有效降低了抽样粒子状态维数,节省了计算时间;最后,建立了被动传感器阵列的非线性观测模型。实验结果表明,提出方法可以有效地对目标模型进行选择,算法的跟踪性能及稳定性要好于交互多模型(IMM)方法。     

多基站非圆信号直接定位：降维PM与泰勒补偿

针对现有多阵列非圆(NC)信号直接定位方法(DPD)谱峰搜索计算复杂度高,对基站的位置比较敏感,没有考虑信号在空间中传播时的损耗差异,导致估计性能不稳定的问题,提出一种联合降维传播算子与泰勒补偿(JRT-PM)的非圆信号直接定位算法。首先根据非圆信号的椭圆协方差信息扩展阵列孔径,通过降维方法消除非圆相位搜索维度进行粗估计降低计算复杂度,然后联合所有基站的信息进行泰勒补偿提升算法估计性能。仿真实验表明,相比于传统到达角K均值聚类(AOA-clustering)两步定位算法、最小均方无畸变响应(MVDR)直接定位算法、子空间数据融合(SDF)直接定位算法,所提算法在提升定位精确度的同时可以估计更多目标;与非圆传播算子(NC-PM)直接定位相比,所提算法在保证估计性能的同时显著降低了计算复杂度。     

基于区域定位与轮廓分割的红外目标检测

红外图像受随机噪声干扰严重.传统的基于高斯混合模型的检测算法检测得到的红外目标受虚假轮廓影响,不易准确辨识.为了准确识别红外目标,采用了一种基于脉冲耦合神经网络和高斯混合模型的红外目标检测算法.首先利用高斯混合模型定位红外目标区域的位置,然后利用基于空间信息的分水岭算法得到闭合区域,再利用基于脉冲耦合神经网络的分割算法剪切其虚影,最终检测到完整的运动目标.结果表明,该方法能够消除在传统方法中产生的虚影现象,得到精确的红外运动目标.通过比较,实验结果优于传统方法.     

“米”字型PIR构建正方形模型的目标轨迹预推技术

针对单感知平台动静热释电红外传感器（PIR）阵列在目标轨迹测量方面的局限性,提出了利用4感知平台的米字型PIR阵列构成正方形感知模型实现对目标运动轨迹的测量。在该研究中,单感知平台由8个PIR传感器组成米字型阵列,每个传感器间隔45均匀分布;将4感知平台的米字型阵列规则排布建立封闭的正方形感知模型,通过多传感器自适应加权融合算法将4感知平台的32路传感器角度信息进行融合,再结合自身坐标信息及检测目标时间信息通过轨迹预推算法推导出准确的运动轨迹,同时得到目标的运动速度。实验结果表明,该方法有效弥补了单感知平台PIR阵列功能上只能实现单一定位且精度低的不足,实现了目标运动轨迹的准确测量以及时序上目标位置的预判,具有较大的理论意义与实际应用价值。     

基于H∞滤波的远距离干扰下的目标跟踪算法

提出了一种加权和(WS)-H∞滤波算法实现远距 离干扰机(SOJ)环境下的目标跟踪。算法通过使用合适的传感器模型和高斯 和(GS)似然函数,充分利用了干扰信息从而提高没有量测时的跟踪精度;同时针对干扰环境 下的量测和干扰信息的统计分布不确 定的特点,采用WS-H∞滤波算法提高整个跟踪系统的鲁棒性。仿真证明,WS-H∞滤波算法 在量测噪声和干扰估计不准确时 表现出了良好的鲁棒性,其航迹连续性和跟踪精度都明显优于GS扩展卡尔曼(GS-EKF)滤波 算法,而计算复杂度却没有明显提高。     

基于多个传感器的VLC室内定位算法研究

为了实现移动机器人的快速高精度定位,提出了一种基于多个传感器的室内定位模型,研究了其可见光通信技术(VLC)室内定位算法,并对该算法进行了实验验证。首先研究基于AOA定位算法,利用传感器的响应曲线,结合室内定位模型,通过拟合预测算法计算出信号到达角度实现定位;然后综合多个传感器的定位模型和AOA定位算法,分析得出一种室内定位的实现方式,通过实验验证了该定位模型和定位算法的实现可行性。结果表明:其定位精度达13.6cm,定位周期为0.1s,相较于传统的AOA定位算法,该算法定位精度高、成本低、可行性高且定位速度快。     

基于白光LED的室内行走目标三维定位方法

为了解决现有可见光室内动态目标定位方法中出现的阴影遮蔽、保密性差、光源能耗量大且相互干扰等实际问题,提高定位精度,提出一种基于白光LED的室内行走目标定位方法。分析了室内行走特点,建立基于固定的复眼接收器、SiO2透明地板和光束位移的定位模型,对两处最优复眼透镜进行虚拟直射变换,实现行走目标的三维定位。该方法仅用单一LED发射器即可精确定位,节省了大量能耗。同时,有效缩短了光束传播距离,提高了光功率,具有良好的保密性和泛化性。实验表明:动态目标定位方法监测位置误差率能够限制在3.5%以内;当对5个以上行走目标定位时,若相邻接收器间距与接收器覆盖半径相等,则定位精度最高。     

一种适用于目标快速定位和图像输出的有源图像传感器设计

提出了一种适用于目标快速定位和图像输出的有源图像传感器(Active Pixel Sensor,APS)的设计方案。与传统的图像传感器不同,这种传感器可以根据目标信号的位置进行区域图像输出,从而实现目标的快速定位和图像输出。阐述了这种传感器的区域划分原则和区域图像输出控制方法。通过设计和仿真测试一个48×48的面阵,验证了这种传感器的目标快速定位能力。测试结果表明,这种传感器的帧频比传统的传感器高4倍以上。     

一种改进的RSSI测距定位算法

针对接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)定位模型易受环境影响导致测距误差较大的问题，提出了采用天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)优化后向传播（Back Propagation，BP）神经网络拟合测距模型，克服了对数衰减模型易受环境干扰、参数取经验值等问题。首先，利用卡尔曼滤波对RSSI值进行校正，将校正后的数据输入BAS-BP网络拟合出测距模型并通过测距模型输出距离值；然后，利用极大似然估计法求解未知节点的坐标。实验结果表明，与BP模型和粒子群优化的BP模型相比，改进方法收敛速度快，定位精度提高更加明显。     

Fiber Bragg Grating Sensor Array System Based on Digital Phase Generated Carrier Demodulation and Reference Compensation Method

A novel fiber Bragg grating （FBG） sensor array system based on digital phase generated carrier （PGC） demodulation and reference compensation method is proposed and set up. Experimental results confirm that the digital PGC demodulation can be used for wavelength-division-multiplexed FBG sensor array and the reference compensation method can reduce the environmental interference by approximately 40 dB in the frequency range from 20 Hz to 2 kHz. The minimum detectable wavelength-shift of the sensor system is 1 × 10^-3 pm/Hz^1/2.     

基于相位变化率的三维定位技术

传统的无源定位方法定位时间长、定位精度较低。文中针对该问题,提出了一种基于相位差变化率的三维定位方法,该方法通过三单元天线阵获取相位差变化率,实现了辐射源定位,其定位精度高、定位速度快。同时分析了定位误差与测量误差的关系,给出了定位误差表达式。通过仿真分析了相位差测量误差以及相位差变化率测量误差对于定位精度的影响,仿真结果表明,相位差变化率误差对定位精度的影响最大,是制约精度提高的主要因素。     

基于模拟退火算法的舰船磁场高精度建模方法

在舰船消磁与防护中,需要利用混合模型对舰船磁场的空间分布规律进行数学建模,而混合模型将磁偶极子阵列等距分布忽视了舰船结构的影响,且没有考虑测量数据的真实性,导致所建模型精度不高、稳定性较差.文章以混合模型系数矩阵条件数为目标函数,采用模拟退火算法（Simulated Annealing algorithm,SA）优化系数矩阵条件数,得到磁偶极子阵列的最优位置分布;然后通过考察单个点的拟合情况剔除误差大的测量点,优化测量数据;最后利用逐步回归求解模型方程,获得舰船磁场高精度稳定模型.实测数据建模表明：与磁偶极子等距分布的混合模型建模相比,本文方法所建模型精度可达96%,对测量数据误差的敏感性低,抗干扰能力强,具有较好的鲁棒性.本方法可用于复杂海况背景下的舰船磁场高精度建模,以及水面磁性目标探测与定位系统.     

基于CCD标定的微像素精度图像定位技术

基于光电成像器件CCD的点目标定位技术被广泛运用于天文定位、侦察等民用及军用方面。传统点目标定位精度一般为亚像素级,受CCD自身成像误差限制,目标定位精度难以大幅提高。提出通过干涉条纹对CCD进行标定,从而得到CCD频域像素响应函数的精确表达式,由此重构高质量的目标入射光场图像,进而提高光电成像系统对点目标定位的精度。首先建立了干涉条纹标定CCD及目标光场图像重构的理想模型,并通过仿真验证了点目标图像重构效果以及最终点目标的定位精度。仿真结果表明,经干涉条纹标定CCD后,重构的目标光场图像质量得到大幅度的提升,接近于CCD像面前入射光场图像,通过高斯曲面拟合得到点目标形心坐标及其微位移的提取精度均达微像素级别,相比于传统的亚像素定位,定位精度得到了大幅度的提高。     

动态热释电传感器网络目标跟踪技术研究

提出了一种动态热释电红外辐射传感器网络的目 标 跟踪方法,使热释电传感器在运动状态下进行目标探测,通过采集、分析 动态热释电传感器输出的信号特征可得到目标的角度信息;使用传感器网络目标定位数 学模型, 对多个节点的信息进行融合即可实现运动目标的定位及跟踪,并有效解决了热释电 探测距离及探测角度的矛盾问题。实验表明,所提方法可在大范围对目标进行定时监控及自 主跟踪,在探测范围及灵敏度、定位精度 等方面具有很大优势。     

传感器网络及其目标几何定位方法

借鉴无源时差定位、卫星导航定位等目标定位方法,提出了几何定位方法在雷达传感器网络中应用的设想。文中对几何定位方法在传感器网络中的应用进行了描述并对定位精度进行了分析和仿真。结果表明,利用传感器网络可以实现空中移动目标的高精度定位,支持对移动目标的高精度打击,为实现从传感器到射手所需的目标定位精度信息提供了新的途径。该文对于传感器网络体系结构研究及其目标定位算法研究具有重要的参考意义。