预警机支援下的空地协同目标定位研究

针对传统的抗干扰双站测向交叉定位方法存在的基线及其延长线附近无法实现对目标准确定位的问题,利用预警机装备的优点,提出了一种基于预警机支援的空地协同目标定位方法.该方法使用预警机提供的目标高度信息,以及地面雷达提供的角度信息,在数据处理中心进行目标距离的解算,克服了如上所述的双站测向交叉定位的缺点.分析了该方法的解算精度,经过仿真证明了该方法的可行性.     

基于Singer模型的机动目标无源定位跟踪方法研究

对双站测向无源定位跟踪方法进行了研究,分析了双站交叉定位的基本原理,应用Singer模型和扩展卡尔曼滤波对三维空间中的机动目标无源定位跟踪问题进行了仿真分析.仿真结果表明,在假设的仿真条件下以及测向精度为1 mrad时,对机动目标定位跟踪的相对测距误差保持在1.5%以下,滤波跟踪效果良好,表明该方法对机动目标的无源定位跟踪是有效的,对工程应用有一定指导意义.     

测向交叉定位技术

研究了无源双站测向交叉定位原理,推导出双站测向交叉定位的精度公式。并给出了定位精度几何分布图（GDOP）与相对误差曲线图,详细分析了双站测向定位中参数对精度的影响。仿真结果和性能分析为该类系统的技术作战运用提供了理论支持。     

测向定位中若干问题的探讨

本文讨论测向定位中的若干问题;包括双站交会定位及其定位误差分祈、三站交会定位、多站交会定位,最后给出了最小二乘方法和递推最小二乘方法用于多站测向定位的算法,对于提高测向定位的精度和简化运算量有很大的作用,有相当的实用性。     

双机协同定位误差分析的研究

测向交叉定位技术是协同定位常用方法,针对双机协同测向交叉定位算法及其定位精度进行理论研究和仿真分析。首先给出了交叉定位造成的模糊区的计算方法,并进行仿真;而后重点对测向定位精度进行分析,给出定位算法和误差计算公式,并针对不同载机间距和间距误差、测角误差下的目标GDOP的分布进行了仿真分析。仿真结果表明,定位误差随着间距误差、测角误差的增大而增大,随着双机间距的增大先减小而后增大。     

主动雷达与惯导设备安装夹角的标校

针对主动雷达与惯导设备安装夹角引起的测角误差问题,提出了一种高效、高精度的标校方法。采用差分全球定位系统(Global Positioning System,GPS)分别测量目标和雷达在大地坐标系中的位置信息,并转换到目标地理坐标系中;同时通过雷达和惯导测量的雷达坐标系下的目标角度、距离信息,建立目标地理坐标系和雷达坐标系的转换方程,计算出雷达和惯导在目标地理坐标系下的安装夹角。性能分析和仿真结果表明,在确保差分GPS坐标、惯导输出姿态角和雷达测量角精度的条件下,所提方法能有效和高精度的测量出安装夹角。该方法通过了外场试验标定和机载试验验证,可推广到车载或机载雷达与惯导设备的安装夹角标校中。     

用于三维仅测向定位的扩展正交矢量估计算法

从二维直接扩展到三维的仅测向定位算法难以对直线测站轨迹正上方的目标进行定位,正交矢量估计算法(OVE)解决了这一问题,但其仅利用了俯仰面的正交矢量,定位精确度较低,也不能仅用2次测向数据就进行定位。本文从正交性原理出发,同时利用俯仰面和方位面的正交信息,推导得到了扩展OVE(EOVE)算法,并提出了基于雷达坐标系的EOVE算法。仿真结果表明,新算法延续了OVE算法的优点,可以定位直线测站轨迹正上方的目标,而精确度优于OVE算法,并能仅利用2次测向结果进行定位,实用价值高。     

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。     

基于光电经纬仪交会测量提高GPS精度的研究

针对单频C/A码GPS接收机精度不高的问题,提出一种基于光电经纬仪双站交会测量提高GPS精度的方法。在直角发射坐标系中,利用光电经纬仪测量得到目标的方位角与俯仰角,通过双站交会测量中常用的"水平投影法-L公式"计算飞行物的轨迹,与飞行物实际轨迹对比,求得双站交会测量的误差。GPS和光电经纬仪测量同一目标,将两种方法的测量结果对比,以交会测量精度作为GPS的测量基准,与GPS提供的坐标相比对,求得GPS的测量误差。GPS测量其他位置坐标时,测量结果去除求得的测量误差,得到更精确的坐标。     

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。     

无先验信息时去除两基站交叉定位中的假定位

在采用无源定位获取辐射源的位置信息的各种方法中,测向交叉定位方法是应用最多且较简便的一种方法．但在多个辐射源的情况下该方法在空间定位上存在假定位问题。本文在无先验信息的条件下,利用两站的测向结果进行信号分离,然后利用信号的相关性去除两基站测向交叉定位中的假定位。计算机模拟结果验证了本文的方法可以去除两基站测向交叉定位中的假定位。     

四站无解及模糊问题的增站处理方法

针对无源时差定位系统中存在系统误差和偶然误差而产生的定位模糊和无解的问题,在研究以伪逆法作为求解方法的四站定位基础上,依据不同布站形式其定位结果不同的事实,采用增加一个测量站的方法进行求解定位。对5个接收站接收到的目标信息时间差,采用主站循环的方式分别进行解算,对解算结果进行相关性分析、模糊值剔除,并对小于5个的正确解算值进行融合处理,最终得到目标的位置信息。通过对真实数据加上随机误差进行仿真试验验证,结果表明,该方法能够解决四站无解及定位模糊问题,同时提高了对目标辐射源的定位精度,并十分适用于工程实现。     

无源定位误差试验的仿真分析

机载电子战武器试验是靶场试验的一个重点发展方向,而无源定位能力是电子战装备的一个重要指标。以多点测向定位来建立机载无源定位试验的数学模型,对定位误差进行了仿真分析,找出了定位误差与距离、测向点个数、初始角及测向精度的关系,针对仿真结果提出了在靶场进行机载无源定位试验的一些措施。     

基于基准线概率密度的多站多目标定位

针对在多传感器多目标定位中,运用测向交叉定位法会产生大量虚假点,研究了一种剔除虚假点的方法。首先确定一个基准站,将其所测角度对应的测向线设为基准线,其他站测角所对应的测向线与每条基准线相交可产生大量交点,通过比较每条基准线上交点的概率密度和,选取和值最大点作为对应基准线上目标的估计位置。仿真分析表明,此法定位精度高,处理速度快,适于实时处理。     

基于联合双机MUSIC的多目标无源定位算法

在无源定位中,基于角度信息的双机协同定位方法具有参数少、精度高和灵活性好等优点。但在辐射源日益密集的战场环境中,对多个目标实施定位时,通常将双机观测到的信息分别匹配并联合方程求解每个目标的位置,容易出现匹配错误、定位模糊问题。本文提出了一种双站联合MUSIC角度估计算法,通过降维投影的方法减少了谱函数和谱峰搜索的计算量,可以获得同一目标测向线匹配结果,并获得更高的测角精度。在定位解算中,利用经典的最小二乘法解算目标位置。仿真结果表明,对慢速多目标,相比匹配测向法,本文所提算法具有更高的定位精度。      

移动单站测向数据量对定位精度的影响

移动测向系统对固定目标定位的过程中,在不改变测向精度的基础上,一般认为增加有效的测向数据量是提高目标交会定位精度的有效措施之一,但目前没有相应的模型。据此重点分析了移动单站有效测向数据量对定位精度的影响,给出了相关算法和定位误差模型,并进行了仿真。结果表明,不同位置的测向数据对提高定位精度有不同程度的贡献,当两次测向的位置相对于目标的夹角越接近90°,这种贡献就越大,因此在实际工作中要尽量满足或贴近这一条件。该问题的研究对移动单站合理安排工作计划和提高定位精度具有一定的理论指导意义和工程应用价值。     

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。     

双站无源定位精度与布站仿真分析

根据定位平台与目标的几何关系、测向测时误差、定位精度要求等因素,对基于圆概率误差、定位模糊区和相对误差等不同指标的双站无源定位精度进行仿真,并分析不同态势下定位平台的布站形式,对双多站无源定位具有现实意义。     

稳定分布噪声下基于粒子滤波的双站伪多普勒定位方法

传统的伪多普勒测向算法在高信噪比和高斯噪声环境下能较为精确地计算出到达方位角,但对于稳定分布噪声的顽健性较差。针对以上不足,提出了一种基于粒子滤波的双站伪多普勒定位方法。用粒子滤波对2个接收机的来波方位角进行联合估计,并通过非线性映射得到信源位置坐标估计,实现了方位角计算与双站定位的集成。仿真实验表明,当稳定分布参数α为1.4（中等脉冲程度）时,所提方法在低信噪比下的顽健性要显著优于传统方法,在高信噪比时估计精度与传统方法相当;当信噪比为10 dB时,所提方法在 的情况下定位精度远高于传统方法。     

Analysis of the DF-power method of target passive location based on a single direction-finder

The potential capabilities of applying the direction-finding (DF) and power method of target passive location based on a single direction-finder have been investigated. Mathematical apparatus was developed for the construction and analysis of the operating space of the method depending on the characteristics of direction-finder and surveillance conditions. The results of numerical experiment are presented that corroborate the conclusions made in the course of analysis of operating space. An estimate of the procedure error caused by an adoption of the main limitation of the specified method was also obtained. Practical recommendations are proposed for using the direction-finding and power method both as the only possible one under the specific operating conditions of the passive system and in combination with the triangulation method for a multiposition system.