空中节点的测时差定位算法

用时差法对空中节点进行定位,地面至少需要三个或更多个地面基站工作,而地面基站的布站形式对定位的精度又有很大影响.为确保定位精度与布站形式有关,要求在相同的测试条件下进行测试.时差定位处理地面基站发送到节点的信号的到达时间差测量数据对空中节点进行定位的.要确定三维空间的任一节点至少需要四个站形成三个单边双曲面来确定节点的位置.随后用数学方法求解出模型的定位精度.最后对几种不同的布站进行了仿真,得到了哪种布站精度高.     

三站无源时差定位系统噪声干扰效果分析

依据噪声干扰原理,对时差定位系统中同一侦察站受到不同强度的噪声干扰以及对不同侦察站受到同样强度的噪声干扰进行分析,并对干扰效果依次进行仿真.仿真结果表明,噪声干扰对三站无源时差定位系统的干扰效果随着侦察站接收到的干信比的增大而增大,并且干扰主站的效果优于干扰副站的效果.这为以后主动保护辐射源位置提供了一个新的思路.     

一种基于二阶锥规划的新时差定位算法

针对传统时差定位算法在量测噪声较大情况下定位性能不佳的缺点,提出了一种基于二阶锥规划的新时差定位算法.该算法通过凸松弛和引入惩罚项,将难以求解的用户位置最大似然估计问题转换为一个易于求解的二阶锥规划问题,并将松弛问题的最优解作为用户位置的初始估计,利用传统的泰勒级数展开法得到最终定位结果.仿真给出了不同基站数目及量测噪声下算法的定位性能.仿真结果表明,在量测噪声较大的情况下,新算法的定位精度仍可以逼近理论克拉美罗下限,而且算法中惩罚因子的选取范围易于确定.     

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。     

一种基于内插采样的时差测量与基站同步技术

针对TDOA定位系统中的高精度时差测量问题,介绍并分析了一种基于内插采样的时差测量技术。与传统的时差测量方法相比,该方法将时钟量化误差转变为对基准信号相位的测量,从而消除了传统时差测量中的原理性误差。本文对该方法进行了理论分析与计算机仿真,仿真结果表明在当前的器件性能下能够实现70ps以内的时差测量精度。同时基于内插采样的高精度时差测量技术能够应用于TDOA定位系统中的基站时钟同步中,有效降低了基站时钟同步误差,进一步提高了时差定位系统的定位精度。     

五站时差无源定位及其精度分析

在推导五站时差无源定位和定位精度的基础上,重点分析了正方形、Y形、T形、五边形等典型五站布站的定位精度;分析了布站基线长度、布站高度等因素对定位精度的影响;分析了空间机载无源侦察系统的四种不同布站方式的定位精度.仿真结果表明,五站时差无源定位精度与布站方式密切相关,工程应用应根据不同需求选择适合的方案.     

基于Fingerprint定位算法的设计与实现

首先将RSSI、TOA与TDOA、超声波与无线结合定位算法进行对比,指出了各种算法的优缺点.提出了一种基于RSSI Fingerprint定位算法,给出了该方法的思想,指出了其适用范围,最后通过软件测试了该算法的可行性.     

临近空间平台辅助的超低空目标无源跟踪算法

提出了一种新的基于时差测量的超低空目标无源定位方法,该方法利用临近空间平台增加高度方向上的基线,形成了一个包含若干子系统的冗余定位系统,每个子系统都能获得一组含有模糊的定位结果,然后通过最近邻匹配消除定位模糊,最后通过对各子系统的简化加权最小二乘(SWLS)融合提高了整个观测空域内的定位精度．将该方法用于对超低空目标跟踪的起始,并通过UKF滤波保持对目标的跟踪,获得了比传统时差定位方法更好的跟踪性能．仿真结果表明,在20 ns的测量精度条件下新方法在50 s内即可进入稳定跟踪状态,跟踪起始误差也减小至百米量级,而传统时差定位方法需要250 s才能进入稳定跟踪状态,跟踪起始误差则超过了千米量级．     

蜂窝移动电话定位系统的时间同步

介绍了蜂窝移动电话的定位方案和TDOA定位原理,分析了用于基站同步的GPS时间同步方法,提出了采用GPS共视法时间同步的方法,可提高蜂窝移动电话定位系统的定位精度。     

对高速运动辐射源的实时高精度时差估计方法

在无源时差定位中,要求能实时获得目标到达测量站的TDOA参数,传统的互相关法需要大数据量、大运算量以及数据块处理,难以提取快速时变参数。提出了一种基于同伦延拓EKF的新方法,收敛速度快,估计精度达到CRLB下限,对每一个新的数据样点可直接更新TDOA参数,克服了一般EKF法中初始估计误差过大将导致滤波发散的问题。