三维传感器组网偏差估计方法

采用地心地固坐标系作为统一坐标系,研究了3-D传感器组网中的偏差估计问题,根据同一目标位置在各个传感器探测中的迭合条件,运用一阶泰勒展式推导出各个传感器的距离、距离增益、方位角、仰角偏差的线性化公式,利用最小二乘法在线估计出各个偏差量,并实时进行修正,仿真结果验证上述方法的有效性。

多传感器空间配准的病态性及其稳健估计

为提高多传感器空间配准的精度和稳定性,以最小二乘空间配准算法为基础,分析多传感器空间配准病态性产生的原因,指出系统误差估计Fisher信息矩阵的病态性是影响空间配准质量的主要因素。运用条件指标对病态性程度进行评价,并根据信息矩阵的奇异值呈阶梯型分布特点,提出一种混合的奇异值修正稳健估计算法。该算法通过只对较小的条件指标进行修正,实现对系统误差观测方程中不确定成分的有效抑制和确定成分的保留,能较好解决多传感器空间配准系统误差实时估计问题;通过两种不同场景下的系统误差估计结果证明,该算法的使用可显著地提高系统误差参数估计的精度和稳定性。

单平台三维传感器组网配准的最小二乘法

针对单平台多部三维传感器组网的校准和姿态偏差给出了一种综合估计算法。根据不同传感器跟踪相同目标时的空中叠合条件,由一阶泰勒展式导出了相对偏差的线性化公式,再利用最小二乘法实时估计出传感器量测间存在的偏差,从而进行配准。本算法对传感器近距离组网或者单舰多传感器组网的配准具有较好的精度和稳健性。

舰载雷达探测误差传递与灵敏度分析

在舰艇及编队指控系统中,来自不同平台的传感器探测系统偏差失配是影响态势一致性的关键因素。本文采用理论建模和数字仿真相结合的方法,对舰载雷达探测和处理涉及各环节的偏差进行分析,建立了雷达测量、坐标转换、平台定姿定位和基线转换等各环节偏差影响模型和舰载雷达探测的等效偏差模型。理论分析和计算机仿真结果表明,雷达方位测量、平台艏向和甲板艏向形变引起的偏差均可以直接迭加到方位上,合并为方位偏差;同时,在目标俯仰角小于10°的情况下,基本上可以忽略甲板形变、平台姿态偏差对目标方位测量的影响。

多传感器距离误差配准算法研究及仿真分析

舰艇编队组网定位系统中距离维量测受舰艇摇摆影响较小,因此利用多传感器纯距离信息进行目标定位具有精度高的特点。基于多传感器纯距离定位算法中的解二次方程法,研究通过对多传感器进行网络组合,从n个传感器选n 1个传感器构成n个子网。再利用不同子网对同一探测目标的定位差值,构建了系统误差观测模型;推导给出了多传感器距离误差配准算法;分析了系统误差条件下定位系统的GDOP表达形式。通过采用相对阈值和截断奇异值方法减轻矩阵病态性,提高了估计的稳健性。仿真结果表明给出的算法对于纯距离误差估计的有效性。

舰载传感器测量误差链分析

详细分析并推导了舰载传感器测量误差传播和演化模型。给出了舰载传感器测量依托的几个基准坐标系,对测量过程中的误差定义和原因进行了简要分析;给出了目标测量跟踪误差演化的坐标转换过程模型,并根据误差的特点,基于一阶泰勒展式给出了误差链线性化近似解析表达式;结合一种典型应用场景,采用误差传播的灵敏度分析方法,对舰载传感器几类主要测量误差的传播进行量化分析。

多传感器时空配准问题的研究与思考

战场态势中频繁出现的一批目标变多批、混批、目标跟踪错乱、轨迹中断等现象,表面上看是融合出了问题,但究其根本原因,则可归结为目标探测信息的时空一致性的差异。由此,本文着重探讨多传感器时空配准问题,认为构建时间同步体系是解决时间同步问题的基础。其中,保证各节点时间同步的关键是建立可追踪的溯源链和动态监控措施。同样,解决空间配准问题则需要灵活运用多种配准方法。本文对其中两类典型的方法(公共目标配准和协同目标配准法)的原理模型进行推导及数字化仿真,同时,为了应对各类不确定的复杂的战场环境,面向多传感器时空配准,给出一个统一的时空配准问题的处理框架。

基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法

影响舰载雷达探测误差主要为平台导航定位误差和传感器自身探测误差,针对对这两类误差的影响因素进行了分析,首次综合考虑这两种系统误差,提出了一种基于正则化的多平台导航定位及探测偏差估计方法,利用不同舰艇上传感器对公共目标探测的迭合条件,建立系统误差观测方程,利用LS对两种系统误差同时进行了估计,并在偏差估计中采用正则化估计方法,提高估计结果的稳定性,最后进行了仿真验证,仿真效果验证了算法的有效性,具有较高的工程应用价值。

多雷达距离测量空间定位方法及精度分析

针对影响雷达目标定位误差主要是测向系统误差,提出了一种基于多雷达距离测量空间定位方法,并对其定位的精度进行了分析。该方法基于ECEF坐标系,采用多部雷达对目标探测距离交汇的方法,直接计算目标的空间位置,只需要确定各雷达站的大地坐标,就可以给出目标的大地坐标,可以有效解决地球曲率所带来的坐标转换问题,并且不涉及高次方程组和多值解判断,也不涉及迭代初值计算。该定位系统不仅能得到很高的定位精度,同时,作用距离可以很远,能较好地解决多雷达距离测量交汇定位问题。

基于Mean-Shift的传感器动态偏差估计方法

针对系统误差变化规律未知时的传感器探测系统偏差估计问题,提出了一种改进的基于Mean-Shift(均值偏移)的传感器动态偏差估计算法。该算法利用Mean-Shift方法对不同样本点对估计结果贡献不同的特点,根据样本点偏离均值的偏移量以及偏移时间构建权系数。仿真结果表明,该方法在系统误差变化规律未知的情况下,可有效估计多传感器动态偏差,且克服了随机误差、异常点的影响,估计结果更加稳健。

一种双平台红外传感器目标关联算法

提出一种圆柱坐标系目标关联算法,用于两个红外平台之间进行目标关联。算法将两个平台探测到的只有方位角仰角的目标信息从以各自平台为中心的球面坐标系下引入到一个柱坐标系下,这个柱坐标系把两个平台联系起来,从而建立了目标之间的关联途径,使两红外平台间的目标关联成为可能。

两栖战及其装备发展思考

作为新时期军事准备的重中之重,研究两栖战迫切性是不言而喻,论文着眼部队"能打仗、打胜仗"核心需求,通过对两栖战由来、实施过程和特点的分析,面向两栖战未来及其装备发展,给出我海军两栖战装备发展的思考和建议。

飞行器航路规划算法分析

针对现代军用飞行器任务规划系统航路规划的特点,分析了飞行器航路规划的基本要求,阐述了目前国内外应用和研究的几种航路规划算法:A*搜索算法、遗传算法、粒子群算法、数学规划算法、电势理论法等,并对飞行器航路规划算法的发展趋势进行了展望。

甲板变形对目标探测的影响分析与估计

分析了甲板变形对舰载传感器探测的影响,给出了典型情况下甲板变形所引起的最大测向误差,并提出了一种基于合作目标的甲板变形估计方法,该方法是一种数据分析方法,可实时估计甲板变形,仅需要我方的飞机作为合作目标配合即可,在平常的演习试验中就可以完成,避免了采用精密仪器测量变形所需要的环境要求较高且不及时,对甲板变形估计是一种较为适用的方法。

基于Tikhonov正则化的多站测时差定位方法

论文针对多站测时差定位中,由于传感器布局不合理等因素所引起的定位估计结果不稳定、发散甚至无效的情况,提出了一种基于Tikhonov正则化的稳健定位方法,该方法对各站的布局要求不高,能有效兼顾定位参数估计的分辨率和方差,实现了对观测方程中随机观测噪声的有效抑制,具有较好的工程应用价值,数值模拟结果表明,定位结果相比传统算法精度和稳定性更高。