多站时差和多普勒频差联合定位技术

讨论了多站时差（TDOA）和多普勒频差（FDOA）无源定位技术,并将时差定位与多普勒频差定位结合起来,提出了对运动目标的时差-多普勒频差联合定位思想。仿真结果表明,这一方法是可行的。     

一种仅基于时差测量的运动单站无源定位方法

在相移与频移之间函数关系的基础上,利用相差与时差定位方程对路程差测量的相等性导出了基于时差测量的多普勒频移表示式,由此即可将从多普勒方程中所导出的基于多普勒频移测量的运动单站无源测距公式转化为仅基于时差测量的运动单站无源测距公式。误差分析表明,和基于频移的测距方法相比,基于时差测量的运动单站无源测距方法呈现出较好的测量精度,只要平台的移动距离大于数千米,即可实现相对测距误差小于5%R的技术要求。     

基于概率的空间三机时差-频差联合定位

针对传统泰勒展开定位算法的定位精度不高问题,提出了一种基于概率理论的时差(TDOA)与频差(FDOA)联合定位的新方法,该方法利用到达三机的时差和频差构建非线性方程组,通过概率算法将非线性方程组转化为线性方程组,求解可得目标的估计位置.仿真表明,该方法较泰勒展开法相比,有很高的定位精度.     

融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法

相比于传统两步定位方法,直接定位方法具有更高的定位精度,但现有的基于阵列模型的直接定位方法未能够有效利用多普勒频移信息,其定位精度有待进一步提升。针对上述问题,该文提出一种融合多普勒频移信息的阵列数据域直接定位方法。首先构建了融合多普勒信息的直接定位模型,然后基于最大似然准则将信号源位置估计转化为求解位置信息矩阵最大特征值问题,并结合矩阵转置性质降低复杂度,最后通过2维搜索得到目标信号源位置估计。仿真结果表明,所提方法较目前的阵列数据域直接定位方法和多普勒频移直接定位方法的定位精度具有较大提高。     

基于WGS-84的双星时差/频差定位算法及误差分析

研究了低轨道双星通过测量时差和频差对地面固定辐射源进行无源定位的问题。双星时差/频差定位算法是时差、频差单独定位公式和WGS-84地球椭球模型的结合,该算法通过迭代的方法提高了定位精度。文中结合定位误差算法和定位精度的GDOP算法,通过仿真、对比系统地分析了影响双星时差/频差定位系统定位精度的因素,分析结果对双星定位系统的应用具有借鉴意义。     

基于相参积累的宽带跳频信号时差和速度差联合估计方法

运动多站无源定位场景下,宽带跳频通信信号载频跳变会产生变化的多普勒频移,从而导致无法直接估计多脉冲跳频观测信号的多普勒频差,而单跳信号的时频差估计精度又不能满足定位要求。针对该问题,本文提出了一种跳频信号多脉冲相参积累的时差和多普勒速度差联合估计算法。首先对宽带跳频观测信号建立时差-多普勒速度差模型,然后对脉冲对的频域共轭积补偿相位后累加求和,最后通过代价函数的二维峰值搜索求得跳频信号时差和多普勒速度差估计值。仿真结果表明,本文所提方法相比于单跳方法和多脉冲非相参积累方法,估计精度提升显著且在中高信噪比条件下能够贴近CRLB,验证了所提方法的正确性与精度优势。     

基于FFT和ESPRIT融合的单星测频定位技术

针对我国应急通信服务主要依靠国外卫星通信系统的重大隐患,提出了基于FFT和ESPRIT融合的单星测频定位技术。通过FFT和ESPRIT算法详细论述了频移估计过程,分析了2种算法各自的优缺点,提出了基于FFT和ESPRIT融合的新的频移估计算法。用蒙特卡罗方法模拟仿真了在不同信噪比下各算法的测频精度,比较了各个算法的性能,并对频移的误差进行了分析。基于应急通信与导航定位的需求,提出了单星测频定位体制,用提出的融合算法所测得的多普勒频移实现单星测频定位,对定位结果进行了仿真,结果表明,提出的融合算法有助于提高单星测频定位的精度,能满足应急条件下的导航定位需求。     

基于GPS多普勒频移的SAR运动补偿研究

受平台载荷限制,无人机载SAR无法装载大型高精度定位设备,从而导致运动补偿精度较低,成像质量较差.结合SAR单帧图像积累时间较短的特点,基于GPS多普勒频移实现了高精度相对定位和运动补偿,获取了无人机载SAR高分辨图像.对基于GPS多普勒频移相对定位算法进行了推导,对算法性能进行试验验证与分析.试验结果表明,在较短持续时间内,算法的定位精度优于传统的基于伪距解算的定位算法.在此基础上,把算法应用于SAR运动补偿,获得了高分辨SAR图像,取得了较好的补偿效果.     

一种基于短合成孔径的双星干涉精确定位方法

双星TDOA/FDOA联合定位通过时差曲面和频差曲面进行定位,定位的精度受时差/频差测量精度的影响。针对精确测量时差/频差的需求,该文提出一种基于短合成孔径的双星干涉测量时差/频差的方法,利用一定长度的合成孔径提高测量精度。对于窄带信号,该方法有估计单星多普勒频率的能力,通过两颗卫星单独估计的结果得到频差;对于宽带信号,通过双星数据干涉可以获得频差的高精度估计。对于短期稳定的雷达信号,STK仿真数据的处理结果证实了该方法在大范围内可以实现1 km的定位精度。

     

三机时差频差联合定位精度分析

从时差频差联合定位方程组出发,基于牛顿迭代法求解定位结果,并从理论上分析定位误差,说明时差频差联合定位的特点。考虑到双机时差频差定位中固有的定位结果模糊和定位精度不高2个问题,提出三机联合定位,通过飞机的两两组合消除定位结果模糊,并通过数据融合提高定位精度。通过仿真验证三机定位相对于双机在解定位模糊和精度方面要优于双机定位。     

基于WGS-84椭球模型的卫星测时差定位精度分析

针对采用WGS 84椭球模型的三星座测时差定位算法 ,分别对高程假设引起的系统误差和随机测量误差引起的定位精度分布进行了分析 ,给出了仿真结果。研究表明 ,该定位方法可以实现高定位精度 ,适合对接近大地水准面的目标定位。     

运动双点侦察的定位分析

利用两个接收点同时运动构成一个侦察站,可以对辐射源目标进行无源定位。分析了这样的定位体制对固定目标的定位原理及误差,指出利用相位差是实现这个体制的基本方法,并且定位需要一定的时间跨度。该方法适用于机载侦察和星载侦察,可以获得令人满意的定位精度。     

短波时差定位中电离层参数对定位影响仿真

在短波波段,由于电离层反射传播,电波传播路径与实际地面距离存在较大差异,传统时差定位方法不再适用.文章提出一种基于电离层射线追踪技术的时差定位技术,在此基础上,仿真分析了电离层参数对定位精度的影响.结果表明:在准确获取电离层信息情况下,本方法可准确定位目标;电离层测量误差对定位精度影响较大;站点增加可提高定位精度,降低对电离层参数获取精度要求.仿真结果为短波时差定位系统研制以及电离层参数获取精度要求提供了理论依据.     

Trajectory privacy protection method based on location obfuscation

In the process of continuous queries,a method of trajectory privacy protection based on location obfuscation was proposed to solve the problem that K-anonymity was difficult to guarantee user privacy in third party architectrue.Firstly,the (G-1) query obfuscation locations through the location prediction was obtained and the dummy location selection mechanism,and then sent them together with the user’s real query location to different anonymizers to form cloaking regions and sent them to the LBS server for queries,and the query results were returned to the user by different anonymizers.In this method,the user’s real query location was confused by the location obfuscation,and the attacker couldn’t deduce the user’s trajectory from a single anonymizer or the LBS server.The method can enhance the privacy of the user’s trajectory and can effectively solve the performance bottleneck in the single anonymizer structure.Security analysis shows the security of the proposed approach,and experiments show this method can reduce the number of interactions between the user and the LBS server and the overhead of the single anonymizer.     

卫星干扰源定位中的误差分析与预测

卫星干扰源定位系统可以通过测量两颗卫星对干扰源形成的时差（DTO）和频差（DFO）来完成对未知干扰源的定位,其定位误差除了与时差、频差等参数测量值有关外,还和随时间变化的卫星星历有密切的关系。针对这一问题,首次提出了利用星历时变性特点来提高定位精度的新方法,该方法通过预测的定位误差来选择定位的最佳时刻,通过整合多次最佳时刻的定位结果来获得最小的定位误差。仿真表明,相对于传统的定位方法,这种新方法可以取得优于一个数量级的定位精度改善。     

固定单站纯方位目标运动参数的解析方法

在采用和现有固定单站纯方位目标运动分析相同的测量手段,且对目标相邻移动距离不做任何限定的一般情况下,充分利用简单的平面几何关系,并通过引入自时差测量方程,完整地给出了求解目标航向角、目标移动速度和移动时差、目标与单测向站之间径向距离等参量的解析计算公式,所提出的新方法突破了现有的仅利用距离与速度之间的关系的固定单站纯方位无源探测仅能获得目标航向,以及速度与初始距离比值的局限性.     

基于坐标平移不变性的TOA定位算法

 本文提出了视距条件下利用坐标平移来实现到达时间(TOA)定位的新算法.该算法首先利用基站(BS)与移动台(MS)相对地理位置关系,采用坐标平移方法实现对MS位置的粗略估计;通过对误差分量特性的分析,提出了再次利用坐标平移消除误差分量相关性的方法,使得误差的协方差矩阵变得易于求解,从而实现对MS位置的精确估计.仿真表明,本文算法具有良好的性能.     

时差定位中解高重频信号定位模糊研究

时差定位体制由于定位精度较高得到广泛应用,但长基线定位系统存在高重频信号的定位模糊问题。针对该问题,根据目标运动引起的径向偏移对到达时间产生微量调制这一规律,提出了径向微量偏移法,并讨论该方法的适用性,给出了算法相关处理流程。仿真结果表明,在目标具备一定径向速度分量时,该方法可以在较短时间内有效解定位模糊。     

无线传感器网络节点的辅助式定位方法

节点定位是无线传感器网络的一个重要研究内容。针对传感器网络内所有节点物理位置都未知的情况，文中提出一种利用已知的外界参考信号源来对网络内传感器节点进行定位的方法，并建立了基于TDOA、TOA及AOA的定位估计模型。尽管参数测量有误差，但所提出的方法能够提供有效的位置信息及一定的精度，而且基于AOA的定位模型并不增加传感器节点的成本和复杂度。仿真实验结果表明，该方法能对节点进行有效的定位。