基于目标定位精度几何稀释的集中式多传感器优化布站

针对地面防空武器系统中集中式多传感器优化布站的问题,提出了一种基于目标定位精度几何稀释的优化布站选择策略;该方法首先分析了地面防空武器系统中集中式多传感器网的3种计算目标定位精度几何稀释的算法;然后结合几种多传感器典型布站方式,对不同融合估计方法与不同布站方式相结合下的目标定位精度几何稀释进行了计算与分析,并在MATLAB软件下对计算结果进行了仿真,文中仿真结果给出了三站与四站传感器优化布站选择的策略;仿真的结果表明该种多传感器布站方法的可行性。

基于目标定位精度Cramér-Rao下限的多传感器空间布站研究

针对多传感器管理中的多传感器空间布站对目标定位精度的影响,提出了一种基于目标定位精度Cramér-Rao下限的多传感器空间优化布站方法;该方法首先分析了多个距离角度量测传感器对目标联合定位精度的Cramér-Rao下限,然后利用目标定位精度几何稀释与多传感器联合定位Cramér-Rao下限矩阵迹之间的关系,研究了多传感器不同空间布站形式对目标定位精度的影响,推导出了传感器个数为2和3时相应的定位精度几何稀释计算公式;最后利用仿真结果验证了方法的正确性与可行性。

组网雷达对目标三维定位精度仿真分析

在研究多部两坐标雷达组网对目标的三维空间定位问题时 ,给出了一种利用WLS(WeightedLeastSquare)算法进行数据融合处理的方法 ,推导了定位精度公式 ,并且研究了在不同条件下的定位精度几何稀释和高度误差。仿真结果表明此方法可以有效地提高组网雷达的定位精度。此公式可以推广到三站以上的组网雷达系统中 ,在雷达缺乏高度测量的情况下 。

一种提高双基地雷达定位精度的方法

在T/R-R型双基地雷达性能优化的研究中,为了进一步提高雷达系统的定位精度,研究各测量子集的定位精度随着目标-雷达相对位置的变化情况。根据雷达的定位精度和雷达-目标的相对位置关系,推导出雷达测量精度的动态表达式,并对每个测量子集按精度进行最优加权,从而得到最优权值计算公式,并计算了固定权系数加权平均法和动态加权融合法所能达到的定位精度,分析了定位精度几何稀释,仿真结果表明定位精度有很大的提高。

MIMO与MISO雷达定位精度分析

在某些应用中需要使小型机动接收平台(飞机或舰船)对目标进行定位,该文利用基站阵列辅助小型机动平台定位目标,可构成多输入多输出(MIMO)和多输入单输出(MISO)两种工作模式。文中建立了几何模型,并分别在这两种模式下推导了目标相对定位精度的几何稀释(GDOP)的计算公式,分析了两种模式下影响GDOP的各种因素。仿真结果证明,MIMO模式下,目标的相对定位精度与目标方位角和小型机动平台位置均无关;阵列天线数目较大或小型机动平台离目标较远时,MIMO模式的定位精度高于MISO模式;当阵列天线数目较小且小型机动平台离目标较近时,MISO模式的定位精度高于MIMO模式。

时差相关性对定位精度的影响分析

多站时差定位系统的定位精度依赖于时差测量精度和观测站之间的几何布局,对时差定位系统精度分析可以发现,以时差作为独立观测量的精度分析结果与参考站的选取相关。基于这一问题,文中通过对时差观测量的相关性分析,修正了时差测量误差矩阵,证明了时差定位系统定位精度的几何稀释分布与参考站的选取无关,并提出了以到达时间作为独立观测量的时差定位精度分析的一般性模型,得到的结果与考虑时差相关性的分析结果一致。

组网雷达站址误差对系统定位精度的影响

研究了组网雷达站址误差对系统定位精度的影响,通过仿真计算给出了组网雷达不同站址误差影响下的探测精度分布。

多雷达定位的动态加权融合算法及其精度分析

为进一步提高多雷达系统的定位精度,分析了各雷达的测量精度随目标-雷达相对位置的实时变化情况。根据雷达的标称精度和雷达-目标的相对位置关系,推导了雷达测量精度的动态表达式,并对每个观测按精度进行最优加权,从而得到了最优权值计算公式。计算了固定权系数加权平均法和动态加权融合法所能达到的定位精度,分析了它们的定位精度几何稀释。蒙特卡罗仿真表明,与前者相比,后者的定位精度有很大提高。

基于地面电台的双站无源定位算法及精度分析

提出了一种基于地面电台的双站无源定位导航的新方法,该方法不同于对目标辐射源定位的传统的测向交叉定位法,而是用于运动载体自身定位的新算法,其同GPS系统和IN S系统(惯导系统)一样是一种独立的定位系统。建立了该定位方法的数学模型,重点分析了其定位精度,推导了定位误差表达式,仿真分析结果表明该算法对低空飞行运载体有较高的定位精度,也具有较高的理论价值和实用价值。

双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法精度分析

主要对双声纳基阵二维目标联合测向交叉定位算法及精度进行了分析,给出了系统具体的定位公式和误差计算公式,并针对不同基线和不同基线误差、方位误差下目标GDOP的分布情况进行了仿真分析。仿真结果表明,定位误差随基线长度的增加而减小,随基线和方位误差的增大而增大,当基线增大到一定长度时,定位误差最终趋向稳定,达到最小。

基于多声纳基阵FDOA的联合定位技术及精度分析

主要对基于单平台多声纳基阵多普勒频率差的联合定位技术和精度进行了分析和推导,给出系统具体的定位公式和误差计算公式,并对系统的模型误差进行了分析。最后通过仿真,分析不同基阵布阵情况下的受控区域内GDOP的分布情况及基线和目标的深度等对GDOP的影响。仿真结果表明,定位误差与目标和基阵的位置、布阵形式等有关,定位误差随基线长度的增加而减小,当基线增大到一定长度时,定位误差最终趋向稳定,达到最小。

空基平台无源定位的误差推导与精度分析

为研究双机无源定位的误差精度,对无源定位误差公式进行了推导,并采用数字仿真的方法对间距、目标位置、测角精度以及平台测量误差对定位精度的影响进行了分析。分析结果表明,平台的几何位置对误差影响较大,保证目标交汇角在一定范围内,是保证定位精度的有效方法。

无源雷达系统探测与定位能力分析

针对无源雷达系统探测空域,研究了无源雷达系统单站探测远界与低界模型,并建立了组网探测空间模型。针对无源雷达系统定位能力,分析了三维空间时差定位方法,及三维空间时差定位精度。以机载电子干扰系统为探测目标,通过定量方法分别对无源雷达系统探测及定位能力进行了仿真分析。仿真分析表明:研究的相关方法与结论,对明确未来无源雷达系统需求、指导无源雷达系统的部署与使用等方面具有意义。

高程信息辅助的地面辐射源时差定位方法

研究不同卫星接收同一辐射源时差对地面辐射源定位优化问题,针对高程的影响将导致定位精度恶化。为了消除高程的影响,使得对高程未知的地面辐射源定位的精度达到对海平面上辐射源定位的精度,提出了运用高程信息动态修正WGS-84地球模型进行辅助定位的算法。算法提出并使用了高程信息动态修正WGS-84地球模型的思想,通过高程信息的引入快速准确地修正了WGS-84地球模型,有效抑制了地面辐射源高程未知导致的定位精度恶化。理论分析表明该算法的性能优于常规的时差定位算法,仿真证实了改进算法实现定位精度高,为设计提供有效参考。

多基阵二维目标的联合测时差定位技术研究

通过对多声纳基阵二维目标联合测时差定位算法及精度分析,给出系统具体的定位公式和误差计算公式,对不同基阵布阵形式下的目标GDOP分布情况和基线等对GDOP的影响进行了仿真分析。结果表明,定位误差与目标和基阵的位置、测时差误差等有关,基阵布阵形式不同,误差分布也不同。

椭圆-角度混合定位的GDOP研究

椭圆-角度混合定位是一种基于信号到达时间之和(TSOA)与到达角(AOA)的新型定位技术,又称为TSOA/AOA定位。为了研究定位精度和定位设备布局之间的规律,推导了GDOP的计算公式,并通过仿真分析得到了4条重要结论。

基于粒子群优化的三维测向交叉定位算法

首先分析了三维测向交叉定位的基本原理,针对测角信息冗余这一问题,研究了2种测向交叉定位算法,并仿真出了定位精度的几何稀释(GDOP)图。结论表明:存在相同的测角误差和布站误差时,基于迭代的泰勒级数法定位精度较好,但是迭代初值如何选取仍然没有得到很好的解决。提出了一种基于迭代搜索求最优解的自适应权重的粒子群算法,最后通过设定不同的测角误差值仿真分析了该算法。仿真结果表明:在测角误差为0.5°或者1°时,粒子群优化算法在高度估计上比传统算法更准确,并且新算法有更好的定位精度,有一定的实际应用价值。

基于系留载平台组网的无源定位研究

系留载平台可以实现高远程预警与持续悬停于空中,适用于空基组网实现无源定位。以系留载平台为对象,对比系留载平台与陆基和空基运动平台,归结其特有的优势与军事价值,对系留载组网无源定位进行分析。依托系留载组网,首先构建典型的三系留载体系结构,再采用盲信号处理方式从复杂电磁环境分选识别出威胁信号;最后,采用"定位精度的几何稀释"对误差进行深入分析,构建数学模型,提出最佳定位点的选取并进行仿真验证。该文为后续的日后无源定位的布站应用提供借鉴。

天空气球系留载平台组网无源定位仿真研究

系留载平台可以实现持续高远程预警,适用于空基组网实现无源定位。为提升天空气球系留载平台组网的无源定位能力,构建典型的三系留载系统结构。采用无源定位截获准则与误差准则,提出对信号的分选能力拓展截获后的处理能力,采用盲信号处理方式,从复杂电磁环境分选识别出威胁信号,对比现今的主流算法,构建兼顾分离精度与处理速度的协同并行处理模式;针对误差准则,利用"定位精度的几何稀释"对误差进行深入分析,构建典型的无源定位系统的数学模型与示意图,推导出最佳定位点与制约其能力的因素,仿真验证结果与理论相符,研究成果对后续无源定位的布站应用具有参考价值。

基于非线性最小二乘的双基地声纳定位优化算法

双基地声纳定位是一种重要的定位方法,采用优化算法来提高定位精度是其重要的研究内容。本文采用了将双基地声纳定位方程转化为非线性最小二乘(NLS)问题的技术方法,并后置最优化方法LMF算法,研究了基于多基地接收源的目标定位性能和定位精度的几何稀释(GDOP),给出了定位误差分布。通过数值仿真,研究了不同基线长度时双基地声纳的定位精度,并将NLS拟和算法的多接收源定位性能与纯时间估计定位性能进行了比较。研究表明,本文的基于多基地接收源的目标定位方法相对于纯时间估计定位方法提高了定位精度,特别是在相对短的基线(7.4 km基线长度)情况下,可提高30%的精度。该研究为最优化方法在水声定位中的应用提供了依据。