基于优选数据准则的空基多平台协同定位方法

在多无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)协同定位地面固定辐射源的应用环境中,UAV编队中的各机利用携带的电子支援措施(Electronic Support Measurement,ESM)探测目标的方位角,并利用各观测机获取的辐射源入射角(arrivalof angle,AOA)对目标实施协同定位。假设UAV所携带传感器设备测量精度相同,且测量误差服从正态分布,在此条件下,UAV编队的队形会对多机协同定位的精度产生影响。为了进一步研究编队队形与协同定位精度的关系,首先,利用两机的相对几何关系建立了基于AOA的双机定位模型,并在此基础上推导出基于测向交叉定位方法的多无人机协同定位误差模型;其次,基于该误差模型分别分析了观测机处于不同的观测点对定位误差模型的影响和不同的观测角组合对定位精度的影响,并给出UAV编队队形与定位误差关系的结论;最后,基于上述结论提出了基于测向交叉定位方法的多机数据融合优选定位数据对的优选函数,并利用该优选函数对多机协同定位方法进行了改进,仿真验证了改进算法的有效能。同时,本文得出的结论对于UAV机群的路径规划有一定的指导意义。

基于四元十字阵的分布式声源定位实验研究

构建了基于测向交叉定位法的分布式声源定位实验系统。首先,利用四元十字阵节点通过到达时间差(TDOA)方法计算声源位置角度,然后,通过测向交叉定位法融合各节点角度,计算声源位置。通过该系统实验测试了测向交叉定位法在实际应用中的性能。该系统在声源距离阵元50 m时定位误差为2.9 m,声源距离阵元100 m时,定位误差为5.8 m。实验结果表明:测向交叉定位法在实际应用中能准确计算出声源位置,定位误差随麦克风与目标的距离增大而增大。

多站测向交叉定位的加权最大似然估计算法及其精度分析

为解决测向交叉定位中测向误差的标准方差受目标区域非均匀环境的影响,提出加权最大似然估计(WMLE)算法。该算法将目标距离引入到MLE算法当中,通过构造加权向量来弥补测向误差的标准方差随目标距离增加而增大的影响。理论分析表明,改进后的WMLE算法可进一步提高多站测向交叉定位系统的定位精度。

基于改进后的实数编码遗传算法无源测向定位

针对传统遗传算法的无源测向定位容易出现"早熟"现象,提出基于实数编码遗传算法,改进了遗传算子,并且通过仿真实验,采用测向交叉定位对辐射源进行定位,实验表明,该算法既保留了种群的优秀基因,又保持了种群的多样性,有效提高了定位的精度。

一种低空目标分布式定位系统及其算法与实验研究

低空声源目标具有较强的隐身性,为了实现对此类目标的定位,构建基于TMS320C6713平台的分布式麦克风阵列低空声源定位系统。麦克风阵列节点以DSP为核心处理器,通过A/D芯片采样麦克风阵列接收到的信号,通过到达时间差(TDOA)计算声源的角度,利用测向交叉法,融合多个节点的角度信息,计算出声源的位置。结果表明:在时延估计精确的情况下,对低空目标具有较好地估计;系统具有较高的精度和稳定性,能够满足对低空声源目标进行定位的实际需求。

无源测向交叉定位的误差分析与校正

测向交叉定位在无源定位技术中应用广泛。在分析了多站交叉定位的系统误差与随机误差的基础上,将系统误差校正转换为非线性优化问题,并采用遗传算法寻优求解。将随机误差依据数据融合理论进行融合改进。仿真结果表明,误差配准与校正后的测向交叉定位精度有了较大的提高。

基于改进的Hough变换的多目标无源测向交叉定位技术

测向交叉定位方法是无源定位方法中发展较早和应用较广泛的一种定位方法,该方法具有全方位、快速、探测距离较远、抗干扰能力强等优点,无论是在民用方面还是军用方面都具有很好的应用前景。主要针对多目标的测向交叉定位中虚假定位点(鬼点)的去除问题进行了研究,提出了一种改进的Hough变换法去除虚假定位点,解决了考虑测向误差时去除虚假定位点的问题。该方法简单直观,计算量小,而且通过仿真可以看出利用此方法去鬼点有很好的效果。

一种多脉冲联合处理的塔康辐射源定位方法

根据塔康(TACAN)脉冲序列的连续性,提出了一种基于多脉冲联合测向定位的新方法。该方法仅需两个相距较远的天线阵元,先利用塔康脉冲的特征,建立单个脉冲和多个脉冲间对应的侦测平台、目标飞机以及塔康信标台三者位置关系方程,得到目标方位初始解;利用该初始解,对两阵元干涉仪测向解模糊,得到方位角的高精度解,再代入时差-方位双曲线方程得到目标位置的高精度解。该方法相比传统方法有更高的测向定位精度和更简化的天线布局,有利于工程应用推广。

双机协同交叉定位算法及误差分析

针对双机协同对地面或海面缓慢移动目标进行精确定位的需求,给出了双站协同定位的工作原理、定位流程及模型,从理论上推导了三维空间中双机协同交叉定位算法中的误差关系式,并详细分析了影响定位误差的各种因素,最后通过仿真验证了理论推导的正确性。研究结果为双机协同对敌目标精确定位的实际应用提供了理论支持。

基于特征空间的油中局部放电定位研究

变压器油中局部放电现象的产生会造成变压器的绝缘劣化,为设备运行带来潜在危险。为了对局部放电源进行及时准确的定位以确保电力系统的稳定运行,首先将基于特征空间的测向方法应用到变压器局部放电源的检测当中,结合阵列信号处理技术对局放源进行测向。然后根据测向获得的方向角信息,利用多阵列测向交叉定位原理,获取局放源的在变压器中的空间位置。最后采用MATLAB进行仿真研究。仿真结果表明,基于特征空间及多阵列测向交叉定位进行局放源定位的误差在3.4cm左右,精度较高,满足实际工程要求。因此,基于特征空间的油中局部放电定位方法是可行的。

一种二维无源交叉定位方法

无源雷达具有作用距离远、隐蔽性好等优点。本文阐述二维无源测向交叉定位技术 ,给出了定位解公式 ,并用概率理论分析了误差分布 ,提出了系统组建方案 ,进行了计算机仿真 。

运动单站定位与多站测向定位的统一理论模型

在对固定目标的无源定位研究中,单站定位与多站定位在理论模型与处理流程上基本相互独立,造成了无源定位系统应用上的隔阂与冗余配置。针对这一问题,在分析了常见的运动单站定位模型与多站测向定位模型的基础上,从时间尺度和数据处理2个方面对上述方法进行了统一性分析,揭示了二者之间的本质联系,建立了基于切向运动测距的单站定位与多站测向交叉定位的统一理论模型,并通过仿真验证了其有效性,从而为采用统一的理论模型来分析不同的无源定位问题提供了参考。

双基地雷达交叉定位干扰方法研究

双／多基地雷达受到干扰时可能会转入对辐射源无源交叉定位的工作模式，该模式大大提升了双／多基地雷达的抗干扰性能。针对这一状况，文章在分析了雷达常用的三类无源测向方法的基础上，提出了一种对抗双基地雷达交叉定位的干扰方法。该方法要求各分布式干扰机之间相互协同工作，对双基地雷达发射在时域和频域上相互重叠的干扰信号，达到破坏双基地雷达对辐射源交叉定位的目的。理论分析与仿真实验表明了该干扰方法的有效性与可行性。