基于MVEKF算法的机载单站无源定位

介绍了基于相位差变化率的机载单站无源定位原理,并引入一种新的MVEKF(修正协方差扩展卡尔曼滤波)算法。文中详细介绍了MVEKF算法的基本原理,并将其应用于相位差变化率体制下的机载单站无源定位中,给出了MVEKF滤波方程;通过仿真将其与常用的非线性滤波算法EKF(推广卡尔曼滤波)和MGEKF(修正增益扩展卡尔曼滤波)进行了比较。结果表明,与EKF算法相比,MVEKF不易受初始状态估计的影响,且收敛速度更快,滤波效果更具稳定性;此外,无须寻找观测方程修正函数,MVEKF算法就可达到与MGEKF算法相当的滤波效果,因而为机载无源定位向快速、高精度方向的发展提供了一定的理论依据。

MVEKF算法在无源定位中的应用

文中针对新型无源探测系统的要求,提出了多普勒频率变化率和MVEKF相结合的定位算法,并进行了数学建模和仿真分析,结果表明这种算法将在新型无源探测系统中具有很好的应用前景。

基于MVEKF算法的单站无源定位与跟踪方法研究

在对空中运动目标的单站无源定位问题中,建立了基于多普勒频率变化率的定位与跟踪模型.依据运动学原理,提取目标与观测站的相对信息,概念清晰直观,其定位速度和定位精度都比传统定位方法高.针对EKF方法受滤波初值影响大、易发散的缺点,采用修正协方差的扩展卡尔曼滤波算法(MVEKF)对初始估计值进行滤波处理,既能快速精确地对目标定位跟踪,又可以避免误差较大的初始估计值对滤波结果的不利影响.通过计算机仿真,结果验证了该方法的稳定性和有效性.

基于MVEKF的测向交叉定位跟踪算法

测向交叉定位能够根据两个或多个测量站对同一目标辐射源测得的方位信息,采用最佳状态估计法确定出目标辐射源的位置.针对扩展卡尔曼滤波(EKF)算法存在受初值、测量噪声影响大等缺点,将一种新的修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法应用到固定双站测向交叉定位中,可以提高收敛速度和定位精度.通过与EKF的仿真对比,验证了该算法具有更好的跟踪性能.

基于MVEKF的单站无源定位跟踪方法研究

单站无源定位是电子战中的一项重要技术。采用基于到达方向(DOA)和到达时间差(TOA)测量信息,可以实现固定观测站对运动辐射源的无源定位和跟踪。讨论了扩展卡尔曼滤波(EKF)及其改进形式修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)2种算法的原理,指出了应用场合和适用条件,并运用EKF和MVEKF对无源定位进行滤波估计。通过仿真,说明了2种算法的有效性,并验证了MVEKF对定位性能的改善。

基于相位差变化率的单站无源跟踪算法研究

利用机载观测站与辐射源之间的相对运动信息,在方位角测量的基础上增加相位差变化率的测量,可以对固定目标实现即时定位,为了提高精度,需要利用滤波算法进行跟踪滤波。在机载单站无源定位原理研究的基础上,通过计算机仿真分析了该定位方法下KF、EKF和MVEKF多种滤波算法的性能,对工程应用具有一定的参考意义。

利用相位/多普勒频率对机动目标的UAV无源定位系统

针对传统的基于角度及其变化率等UAV机载定位系统作战区域小,精度低,跟踪收敛速度慢等缺点,提出了在相位差及其变化率的基础上引入多普勒频率信息进行UAV机载定位跟踪的新方法。考虑目标不同的运动状态,对模型进行了推导和分析,采用修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法进行数据处理。通过计算机仿真,改变目标的速度,对结果进行了比较。证实将多普勒频率和相位差信息相结合进行定位跟踪时,降低了UAV导航设备的精度与目标未知的初始状态在计算过程中所带来的影响,有效地提高了定位精度与稳定性,扩大了UAV机载平台的任务范围。

机载单站无源定位方法研究

在机载单站无源定位系统中,传统的只测角单站无源定位方法的定位精度低,定位时间长,而利用相位差变化率作为观测信息的无源定位能很好地克服上述缺点。文中研究了MVEKF算法的滤波原理过程及其在机载单站无源定位中的应用,提出了相位差变化率定位方法的原理。仿真结果表明,MVEKF算法应用在机载单站无源定位中,能够精确定位,快速收敛。

基于DOA与TOA的固定单站无源定位滤波跟踪算法研究

单站无源定位避免了复杂的时间同步以及多个观测站之间的数据融合,有着广阔的应用前景。采用基于到达方向(DOA)与到达时间(TOA)测量信息可实现固定单站对运动辐射源的无源定位跟踪。讨论了EKF,MGEKF,MVEKF三种算法的原理,并通过MATLAB仿真说明了算法的有效性,以及MGEKF与MVEKF对定位性能的改善。

基于多普勒频率变化率的单站无源测距方法

实现单站无源测距是新型单站无源定位系统的关键,由于定位要求距离远,隐蔽性强,并保证生存能力,通常采用质点运动学原理的测距方法。针对脉冲多普勒雷达的回波特性,为提高目标定位跟踪的精度,提出一种多普勒频率变化率的改进测距方法,用多脉冲相干积累算法提取多普勒频率变化率,辅以角度进行测距定位,并引入修正的协方差扩展卡尔曼滤波进行定位跟踪,从而减小多普勒频率变化率的估计误差。在Monte-Carlo上仿真结果表明,方法是有效和可行的,不仅能提高信噪比和跟踪收敛速度,而且在多普勒频率变化率的估计和定位跟踪上都能达到较高的精度,优于原有单站无源测距方法,有一定的工程应用前景。