基于声震探测技术的靶场炸点坐标测量误差分析

针对靶场试验时需要精确确定弹丸落点(终点)坐标的问题,提出一种声震波联合定位方法,该方法具有监控范围大、不受自然条件影响、能发现未爆弹、性价比高、反应快等特点。该方法按照一定的阵形布设传感器,依据弹丸爆炸时产生的声波(或是未爆弹落地产生的震动波)到达各传感器的时间差,采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)方法对弹丸落点坐标进行计算。具体阐述了TDOA方法的定位原理,并给出了整个测量系统的组成,简要叙述了整个测量系统的部署方案;采用GDOP(Geometrical Dilution of Precision,几何稀释精度因子)方法分析了定位误差的主要影响因素,并对各种影响因素带来的误差量进行了详细分析与计算;最后采用本文设计的测量系统针对大口径火炮弹丸终点坐标的测量在靶场进行了试验,试验结果与理论分析的误差较一致,定位精度满足测量的要求。该方法满足靶场快速测量的要求。

两舰协同定位误差分析的研究

多平台侦察信息协同定位具有一定的超视距作用,测向交叉定位技术是协同定位使用较广泛的方法。根据两舰在不同基线、不同测向精度对海、空目标探测的误差几何稀释度GDOP(Geometric Dilution of Precision)分布图的仿真进行协同定位误差分析的研究,从而确定定位精度,进行协同定位。

传感器融合最优几何配置

论文推导了基于误差几何稀释度的传感器-目标相对几何测量矩阵(MOM)。为了解决平台布站问题引入了最大似然估计。建立误差精度分析线性测量模型推导GDOP MOM。传感器-目标几何关系函数GDOP MOM将传感器测量误差和目标位置误差关联。为了验证GDOP MOM对融合系统的影响,计算了纯方位测量传感器-目标几何配置的GDOP函数关系并计算最小GDOP和相关的特定目标-传感器集合关系。GDOP MOM是通用的,可进一步应用于其他传感器系统和融合算法。

多站虚拟量测变换均值无源定位算法

在多站无源均值定位算法中,为了解决部分传感器间夹角过大或过小所导致的定位精度下降问题,提出一种基于虚拟量测变换的多传感器管理无源定位算法。首先在全局坐标系下分析了传感器间夹角对误差几何稀释度(GDOP)的影响,进而得到双站获得较好定位精度的夹角约束关系;其次针对不满足该约束关系的传感器组合提出一种虚拟量测变换定位算法,通过空间管理的方法达到对传感器的优化布站,并结合算法的实施步骤对其原理及特点进行了理论分析,尤其对变换前后的交点精度进行了比较。仿真结果表明虚拟量测算法的定位精度要明显优于均值算法,进而说明该算法的有效性及传感器管理在多站无源定位中的重要作用。