天波超视距雷达海面目标定位方法研究

对单基地天波超视距雷达目标定位精度不高的原因进行了分析,通过仿真计算,给出了电离层虚高和目标方位角所引起的单站目标定位误差,提出了一种利用多基地天波超视距雷达发射站、接收站、电离层与目标之间几何关系,构建非线性定位方程组,实现对目标高精度定位的方法。由于非线性定位方程组中不涉及目标方位角,仅包含电离层虚高和目标位置等未知量,所以通过解方程组能够获得精确的目标位置,消除目标方位角和电离层虚高测量误差所引起的定位误差。通过仿真,验证了该方法的正确性。     

对海防御的高频天波超视距雷达

高频天波超视距雷达利用电离层反射可以探测到800～3000km距离外的运动目标。本文对超视距雷达探测舰船的能力进行了讨论,说明了天波超视距雷达在防御航空母舰等海上目标中的重要作用。     

电离层对天波超视距雷达坐标变换的影响

本文采用准抛物电离层模型及解析型射线追踪技术,定量分析了电离层临界频率、峰高误差对天波超视距雷达坐标变换的影响。仿真结果表明,在低角波传播模式下,工作频率的降低与探测距离的增加可大幅降低目标地面大圆距离误差。本文研究成果对天波超视距雷达工作模式设计及站址选择具有指导意义。     

基于空间相关电离层模型的天波雷达目标跟踪

天波超视距雷达(简称天波雷达)(OTHR)通过电离层反射效应可实现对多种高价值目标的远程预警.天波雷达目标跟踪算法设计中,电离层建模对其跟踪性能至关重要.该文考虑现实中电离层的空间相关性,提出一种基于高斯马尔可夫随机场(GMRF)的电离层虚高模型,以及相应的天波雷达多路径目标跟踪方法.该方法在贝叶斯估计的基础上,对多路...     

短波超视距雷达

天波超视距雷达是利用高频无线电波经电离层反射,能探测到距离大于3000公里的自然目标与人为目标。近来,天波超视距雷达的遥感技术在一些国家中已有了进展。本文阐明天波超视距雷达的一些特点,并介绍美国国际斯坦福研究所(SRI)管理的世界上最先进的天波超视距雷达概貌,还指出了天波超视距雷达的一些应用例子及各国研制动向。     

电离层虚高误差影响下基于神经网络的单站定位结果修正

针对电离层虚高观测误差使得超视距目标定位精度受到一定限制的问题,提出了一种电离层虚高误差影响下基于神经网络的单站定位误差校正方法。在存在电离层虚高误差的单站定位场景中,利用神经网络对多重信号分类（Multiple Signal Classification,MUSIC）算法的位置估计结果进行修正。仿真实验表明,在信噪比为0 dB的情况下,30 km的电离层虚高误差引起的定位误差能从111 km降到10 km以内。     

天波超视距雷达目标RCS模拟新方法

基于天波超视距雷达探测距离远、覆盖范围大和受外界环境影响等特点,提出了一种利用可移动式应答机模拟天波超视距雷达目标雷达反射截面(RCS)的方法,并对所模拟的RCS的精度进行分析,提出精度校准办法。车载移动应答机具有机动性强、结构简单的优点,若用来模拟目标的雷达反射截面,并利用到天波超视距雷达探测威力的评估中,则能获得较好的效果。     

辐射源信号波形已知的超视距目标直接定位方法

现有直接定位（Direct Position Determination,DPD）算法主要研究对象是视距目标.针对传统无线电定位技术对超视距目标定位精度低的问题,提出一种辐射源信号波形已知的超视距直接定位（Over-the-Horizon Direct Position Determination,ODPD）方法.该方法基于电离层电子密度参数,依据最大似然（Maximum Likelihood,ML）准则,从信号数据域直接推导出仅关于目标位置的代价函数.其次,本文推导了关于电离层虚高测量误差的定位误差协方差矩阵.实验表明ODPD方法在低信噪比下相比现有算法,能显著提高超视距目标的定位精度,定位性能更接近克拉美罗界（Cramér-Rao Low Bound,CRLB）.误差分析显示,电离层虚高误差标准差在20km时,引起的定位误差能控制在10km的范围内.     

电离层Es 层对天波超视距雷达性能影响研究

电离层突发E 层(Es 层)是我国夏季经常出现的一种电离层不均匀结构。文中提出了一种基于背景电离层特性的Es层电子浓度分布模型,开展了电离层Es 层对天波超视距雷达影响的仿真分析,获得了雷达探测威力特性分布。试验仿真表明,该方法与实际情况的一致性较好。电离层Es 层模型可以为天波超视距雷达性能评估和决策支持提供理论依据。     

一种自适应天波超视距雷达航迹融合算法

 针对天波超视距雷达在雷达坐标系下跟踪目标时,多路径传播效应下的各模式航迹起始与终结时刻不同而造成航迹缺失条件下的航迹融合问题,本文给出一种自适应天波超视距雷达航迹融合算法,通过应用当前时刻获得的新信息与历史时刻获得的信息联合确定最优关联假设,从而获得最优的目标状态估计.仿真表明,与多假设航迹融合算法相比,本文的算法大大降低了融合结果误差.     

接收站位形对甚低频源定位精度的影响

考虑到地球曲率的影响,文中使用基于球面模型的远距离多站时差定位算法来具体研究VLF源定位的精度.针对四接收站下的方型布站和星型布站两类典型布站几何,使用蒙特卡洛随机试验的仿真方法计算了探测区域内接收系统对VLF源定位结果的均方根误差,分析了布站几何、基线长度和主站选择三类因素对定位精度的影响.结果表明:提高基线长度可以...     

多站无源时差定位精度分析

针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。     

电离层吸收衰减预测方法的比较研究

本文对比分析了利用ITU半经验模型和3种电子碰撞模型预测天波链路电离层吸收衰减的方法.利用中国参考电离层模型和质谱仪非相干散射大气模型构建背景电离层和背景大气,在构建的背景环境中利用三维射线追踪方法仿真分析由半经验模型和3种电子碰撞模型计算得到的电离层吸收衰减与电波频率、出射仰角、大圆距离的关系.并进行了大圆距离100...     

大地电磁多站叠加系统的分辨率误差分析

使用多站叠加技术将会降低大地电磁响应的分辨率,该分辨率误差是制约大地电磁 多站叠加系统发展的主要原因。以Poll的大地电磁仿真算法为基础,建立了一个二度异常体 的模型。基于该模型,通过计算机模拟得到了大地电磁的多站叠加结果。将该结果与真实理 论值进行对比,可以得到任意测点在不同站间距和不同频段的多站叠加误差值。误差分 析表明,只要选择合适的台站间距,多站叠加方法不会明显降低大地电磁理论的分辨率。对 于埋深在1 km以内的不均匀体,300 m的台站间距绝对安全。     

多站扩频测距下的卫星定位GDOP分析

根据 GPS 多星测距定位原理,提出在地面使用多个测站对空间飞行器进行多站测距定位,在分析其定位原理的基础上,进行定位解算的数学推导,给出几何衰减因子 (Geometric Dilution Of Precision, GDOP)的理论公式,最后根据 GDOP 进行理论仿真,同时给出结论。结论认为,在三站测距定位时,GDOP 最佳值为 1.732;对于近地空间飞行器(高度在 1000km 以下),测站间地心角应在 30°~60°较好,且测站布局应接近于正三角形;若能增加测站,同时改善测站的几何布局(接近于正多边形时),可以获得更好的定位效果。     

多基站GPS差分定位在航标遥测遥控中应用

为了提高航标遥测遥控系统中GPS单频伪距定位精度,提出多基站GPS差分伪距定位方法。该方法以单基站定位为基础,先通过单基站伪距改正数消除对流层、电离层的影响,再根据基站与测量站之间的距离关系建立基于距离的线性内插模型,从而得到综合改正数。利用综合改正数修正测量站的数据,提高了定位精度。实验结果表明,此方法能够有效地减少基站与测量站之间距离带来的误差,大大提高了航标遥测遥控的定位精度。     

短基线多点定位系统的性能及优化

在机场场面监视系统中,常用多点定位系统对机场上空的目标进行定位,传统多点定位系统有基线长,时间标准差大,在中小型或偏远机场架设困难程度较大的缺点。为了解决上述问题,本文设计了短基线时差定位系统。通过分析几何精度衰减因子的影响因素,确定了在提高时延估计误差精度的基础上,通过增加系统基站数目和改变基站布设规则来进一步提高短基线系统定位精确度,扩大定位系统有效覆盖范围。通过仿真实验说明此种方法在一些中小型机场能够得到有效应用。