位置线误差的时/频差联合定位性能研究

就双星时差/频差联合定位问题,引入了位置线误差的概念,通过梯度理论计算时差位置线误差和频差位置线误差的分布,对时差位置线误差和频差位置线误差以及联合定位性能进行了定性和定量分析,推导了双星系统下时差频差联合定位精度与参数位置线误差和位置线交角之间的计算关系式。并结合仿真分析了参数测量误差和位置线交角对时差频差联合定位精度的影响。     

空间三站时差定位精度分析

基于空间三站时差定位的经典算法,对由站址误差及时差测量误差引起的定位误差进行研究,分析了定位精度与站址误差、测量站分布及与时差测量误差的关系,并对定位精度的几何分布给出了仿真结果。     

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。     

一种椭球体模型下的方位时差联合定位算法

方位时差联合定位系统普遍应用在电子侦察领域,针对目标距离观测站较远时,地球球体模型会带来定位精度差的问题,提出了一种适用于地球椭球体模型的方位时差联合定位算法。该算法首先建立了双站方位时差联合定位数学模型,结合地球球体模型,解球面三角形,获得解析解;然后引入方位平面假设,将大地坐标系下的方位观测方程转换到地心直角坐标系下,结合地球椭球体方程和时差测量方程,从解析解出发,基于牛顿迭代法获得精确解,通过仿真验证算法性能。算法提出远距离方位时差联合定位的一种解决思路,为工程实现提供了技术参考。     

提高时差定位精度的方法

通过对时差定位原理和时差定位误差分布的分析,找出影响时差定位精度的几个方面;从影响时差定位精度因素的源头入手,研究如何提高时差测量精度,以及多套时差定位系统组网后提高定位精度的方法,摸索出能够进一步提高时差定位精度的解决之道。     

三站时差定位的精度分析与推算模型

从三站对辐射源联合时差定位的原理入手,总结出基于时差误差与站址误差分离的定位精度模型,估计了目标高度引起的平面位置定位误差范围,通过计算机仿真得出了关于定位误差分布和布站选择的有益结论,最后给出了定位精度推算模型.     

联合角度和时差的单站无源相干定位加权最小二乘算法

针对利用单个观测站接收多个外辐射源信号从而实现对目标定位的单站无源相干定位问题, 该文提出了一种联合角度和时差的加权最小二乘定位算法。首先, 将角度和时差的观测方程线性化处理, 考虑方程中的各项误差, 将定位问题建立为加权最小二乘模型。然后利用迭代方法对模型求解。最后, 对算法的定位性能进行了理论分析。仿真结果表明, 不同于仅时差定位方法至少需要3个外辐射源才能定位, 联合角度和时差定位方法仅需一个外辐射源即可定位, 且在同样数量外辐射源条件下估计精度高于仅时差定位;算法的均方误差低于最小二乘算法, 在时差测量噪声较大时定位精度仍然能逼近克拉美罗界。此外, 对系统几何精度因子图的分析表明, 目标及辐射源的位置对定位精度也有重要影响。      

时差定位法精度分析

雷达无源工作时可以通过测量时差进行定位。本文从这一角度出发分析了时差定位的定位精度以及各误差条件下的定位精度的变化。     

高低轨卫星联合定位研究

从卫星地面终端定位的发展来看,整合现有卫星资源,将低轨星和高轨星联合起来形成一种新型星座组合是将来的一种发展趋势。依据现有定位体制的原理和特征,提出了高低联合双星时差频差定位、高低联合三星时差定位两种新颖的高低轨联合定位方法,提供了详细的理论依据和仿真结果,说明了高低联合定位在定位误差、误差分布等方面的优势,分析了一高两低和两高一低组合的性能差异,为卫星地面终端定位技术的发展提供理论支撑。     

多站时差定位精度分析

讨论了多站时差定位技术用于再入低高度目标轨迹测量的问题，首先介绍了多站时差定位方法的基本原理，然后结合现有的遥测系统分析了采用多站时差定位技术时产生误差的原因，并给出了可能达到的定位精度，最后探讨了目前改善定位精度的几种可行办法。     

利用DME问答时序的飞机无源定位

针对多基测角交会、时差相差、时差频差定位系统复杂度高、同步要求高的问题,利用测距机（DME）系统测距模式中飞机与台站的通联关系,提出了一种对飞机无源定位的方法。已知地面DME台站位置和本机侦测点位置,通过对飞机地空测距询问信号、台站距离应答信号的到达时间、方位进行测量并进行解码分选,对解码分选结果进行关联聚类,再利用DME测距工作模式的随机询问特性进行询问-应答信号的时序匹配,最后根据配对信号的到达时间差、DME台站位置以及飞机方位对飞机进行计算定位。通过仿真分析证明了该方法的可行性,在固定DME台站位置已知的条件下该方法具有工程实践意义。     

多站时差定位技术研究

给出了运动辐射源多站三维时差定位的算法模型和定位误差模型。并针对4种站址布局情况，初步计算了定位精度与布站的关系，给出了各种定位精度曲线仿真结果。     

卫星干扰源定位系统中星历校正技术

卫星干扰源定位系统,是通过测量两颗相邻同步卫星对干扰辐射源形成的时差观测量和频差观测量来实施未知干扰源定位,在此过程中,两颗相邻同步卫星的星历误差是影响定位精度的主要因素,因此,星历校正技术是整个系统一个关键环节。针对星历校正技术中的卫星动力学模型选取、状态转移矩阵的计算和简化等几个关键问题作了详细深入的论述,给出了具有典型意义的力模型选取标准和状态转移矩阵的计算方法,设计了一种基于短弧轨道改进原理的星历校正算法,通过仿真数据和实测数据处理证实,定位误差可从千千米量级校正至十千米量级,验证了该算法的可行性和定位精度。     

面向DOA测量的多目标位置信息场定位法

现有无源有源测向定位理论均是针对单目标定位,无法对不可区分的多个同类辐射源定位,且传统的测向定位法存在虚假定位的缺点。针对以上问题,提出了一种基于DOA测量的多目标位置信息场定位法。该方法可以解决现有单目标定位无法解决的多目标定位问题,能够同时确定目标数目和多目标位置。仿真实验用三个观测站分别对两个和三个同类辐射源进行无源测向定位,结果说明该方法具有同时确定目标数目和多目标位置的优势,且能有效地解决传统测向定位法中存在虚假定位的问题。      

影响无源定位精度的多种误差原因分析

无源定位精度作为对目标定位最为核心的一个技术指标,其定位技术方法有测向/ 交叉定位法、单站快速定位法、比相定位法、测时差定位法、测向/时差定位法、多普勒频率定位法、方位和频率定位法、相位差变化率和多普勒变化率定位法等。同时,比幅测向误差、定位模糊区、系统随机误差、定位站配置与布站方式、多径传输、时差、多普勒频移等多种因素均会对定位精度产生影响。文中主要探讨无源定位的分类及技术方法,分析多种误差影响无源定位精度的原因,以及减小影响无源定位精度的方法。     

位置指纹定位技术

在室内利用无线网络对移动目标定位,可用的技术有基于波达时间(TOA/TDOA)、基于波达角度(AOA)、以及基于接收信号强度(RSS)的技术等。比较而言,基于接收信号强度(RSS)的位置指纹(LF)技术更适合于复杂的室内环境。对该技术目前的研究情况进行比较全面和详细的介绍。     

一种融合时差频差和测向的运动目标跟踪方法

传统的星载无源定位系统对空中辐射源定位求解通常采用假设高程的方法,高程假设误差将对定位跟踪精度造成较大影响。为实现未知高程运动辐射源的高精度定位跟踪,针对异轨三星构型的无源定位系统,提出了一种基于时差、频差和二维测向融合的迭代扩展卡尔曼滤波(Iterative Extended Kalman Filter, IEKF)跟踪方法。在WGS-84坐标系下建立了状态方程和观测方程,并采用IEKF方法对目标状态进行估计。仿真结果表明,该方法可对未知高程的运动目标进行高精度状态估计,典型仿真场景下的目标高程估计精度达到百米量级,相对于已有方法收敛时间更短,并且在卫星覆盖范围内具有更大的高精度定位跟踪区域。     

校正源条件下基于双星序列观测量的地面运动目标定位算法及理论性能分析

The method for locating a moving source on earth using a sequence of time difference of arrival(TDOA)and frequency difference of arrival(FDOA)measurements pairs obtained by dual-satellites was presented in the presence of calibration sources with accurate positions.First,the difference calibration(DC)location algorithm aiming to the mobile target was derived,and its theoretical performance was also analytically derived.The result demonstrates that the DC localization variance could not reach the CRB,although it could eliminate the location bias produced by the position and velocity errors of the dual-satellites.For this reason,a two-step optimal association location algorithm was proposed,and its theoretical performance was proved to be equal to the CRB.Finally,a variety of numerical experiments are performed to corroborate the superiority of the geolocation algorithms and the effectiveness of the performance analysis.     

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。     

基于WGS-84地球模型的三站时差定位

时差定位根据目标到达多个站之间的时间差进行定位。三站对地面目标的定位属于三站定位问题。借助四站时差定位原理,提出先用四站时差Chan算法求解定位初值,然后用牛顿迭代法求解精确解的算法。时差定位方程加入地球方程才能构成完整的方程组,但非线性方程组的求解是一个复杂的过程。仿真试验发现,粗解精解联合求解算法以比较良好的效果解决了三站三维定位问题。