三星时差定位系统的四站标定方法

为了提高三星时差定位系统的定位精度,提出了四站标校方法。经四站标校后,消除了时差测量系统误差和副星相对位置误差对定位精度的影响,为分析标校效果,建立了标校后仍存在的误差与定位误差的定量关系,并证实四站标校方法可以在较大范围内改善定位精度。

三星时差定位系统的数据关联与定位算法

首先建立了三星时差定位算法的计算模型 ,得到了基于最大似然估计的定位迭代算法。然后分析了信号脉冲在不同卫星到达时间的关联问题 ,提出了一种建立在系统先验信息基础上的数据关联方法。最后 ,通过Monte- Carlo仿真实验 。

测时差定位系统定位精度分析与最优布站

给出了测时差定位系统具体的定位公式 ,并对二维目标定位问题进行精度分析、推导 ,并提出最优布站原则。对三维定位问题提出了最优布站的倒“T”形布站 ,并与倒“Y”形布站进行精度比较 。

二维时差定位系统时差对分布研究

研究了二维时差定位系统在平面中各点对应于三站的两组时差即时差对的相互关系，得到了二维时差定位系统时差对的分布规律。

雷电定向定位和时差定位系统

雷电时差定位要求各探测站的时钟精密同步，美国全球定位系统（GPS）的完成为时钟的同步提供了简便的方法．把走向定位和时差定位结合到一起，就构成了大面积的雷电精密定位系统．

基于虚拟参考站的同步三星时差定位系统广域差分校正算法

星历误差是导致同步三星时差定位系统定位误差的主要因素,该文针对传统差分校正算法在远离参考站区域对星历误差校正精度差的问题,提出一种基于虚拟参考站(VRS)的广域差分校正算法。首先证明两参考信号时差的差分残差近似为两参考站连线方向的线性函数;然后利用已有参考站的位置信息和参考信号的时差观测值,在目标辐射源位置处通过线性拟合构造一个VRS;最后将目标辐射源与VRS的时差观测值进行差分,从而实现对星历误差的高精度校正。仿真结果表明,相比传统差分校正算法,该方法可大范围消除星历误差对同步三星时差定位系统定位精度的影响,且定位精度可逼近CRLB。

基于多通道矢量信号源的时差定位系统性能测试

时差定位系统测试是系统性能评估的重要组成部分。为了测试时差定位系统复杂电磁信号环境适应性,可以采用半实物仿真测试模式构建多辐射源和多路径信号环境。利用多通道矢量信号源模拟产生某定位场景下各基站的接收信号,用于时差定位系统测试。文中介绍了利用R&S公司的双通道SMW200A和两个SGS100A矢量信号发生器构建四站时差定位测试环境,用于测试四站时差定位系统的时差测量精度、时差定位精度、复杂电磁信号环境适应性等系统性能参数。

多站式时差定位系统的误差空间分布特性

在设备误差、人为误差稳定的情况下,多站式时差定位系统在某些特定区域会出现明显的大误差,针对三站式、四站式无源时差定位系统,利用计算机,结合数值模拟和解析式分析,对时差定位系统的误差空间分布特性进行研究.结果表明三站式时差定位系统的误差空间分布具有指向性,误差空间分布收到三个站点构成的三角形几何特性的影响;四站式时差定位系统的定位低精度区域符合特定的双曲线,这一双曲线可在解算方程的系数矩阵不满秩时导出,双曲线方程受到站点位置影响.

四站时差定位系统的标定方法分析

时差定位系统具有组成简单、便于维护、精度高等特点,未来在海域飞行器测量领域应用具有非常广阔的前景。为有效提升时差定位系统的定位效果,提出四站标定方式。下文在分析时差定位原理基础上,对四站标定方法计算进行分析,发现通过四站标定,有利于减少时差测量系统及其副星相对位置出现的误差对精度产生的影响。为进一步分析标定效果,采用实例开展仿真研究,创建标定后依然出现误差与定位误差之间的定量相关性,证明四站标定方式能在一定程度上改善定位效果,大大提升定位精度,从而为类似研究提供重要的参考。

星座时差定位系统误差修正算法

对星座型时差定位系统的测量误差模型进行了分析，在此基础上提出了一种利用地面标校站对测量误差进行修正的算法，并通过仿真对影响修正效果的因素进行了分析。

低精度时统的星座时差定位系统中的时差修正方法

星座型时差定位系统的定位精度受时差测量误差影响严重。为了保证较高的时差测量精度,通常需要采用能产生高精度时统和高频率准确度的时钟,但这种方案的成本非常昂贵。为了有效降低星座型时差定位系统的实现成本,提出采用低精度的时统来构建时差定位系统。而且,为了保证在低精度时统下获得较高的时差测量精度,在时差呈线性变化的基础上提出了一种低精度时统条件下的时差修正方法。经理论分析与实测数据验证,该时差修正方法可将时差测量误差由数百纳秒减小至数十纳秒。

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。

基于双时刻联合的多辐射源时差定位解模糊方法

三星时差定位系统中,当对多个距离接近、功率相当的雷达辐射源进行侦收定位时,会产生时差定位解模糊。提出利用前一时刻与后一时刻观测量独立进行定位,并对前后双时刻定位信息进行联合的算法,有效剔除时差定位模糊解,实现对多个雷达辐射源的高精确度定位。理论分析与仿真结果表明:对多个雷达辐射源进行单次三星时差定位时,除真值外,会产生模糊解;通过联合双时刻定位结果,可实现模糊解的剔除,有效解决多辐射源解模糊问题。

一种基于凸优化的四站时差定位算法

在多站无源时差定位问题中,观测站运动使自身位置信息存在位置误差,由于定位误差的存在,传统时差定位算法定位精度不能满足高精度辐射源定位的要求。针对这一问题,提出一种基于凸优化的时差定位算法,以四站时差定位系统为例,对地球表面的辐射源进行定位。首先在WGS-84模型下,给出存在位置误差时的时差定位方程,通过引入中间变量并对时差定位方程进行松弛变换,将非线性的时差定位方程转换成一个凸优化问题,利用MATLAB中成熟的CVX工具箱可以有效求解得到辐射源位置坐标。仿真结果表明:与传统时差定位方法相比,本文算法在相同时差测量误差或位置误差条件下的定位误差更小,通过对多次定位结果进行卡尔曼滤波处理进一步提升了辐射源定位精度。

机动定位平台间时间同步系统的误差分析与控制

高精度双向时间同步是分布式机动无源定位系统的一项关键技术。结合机动平台的特点,对基于伪码相位测量的双向时间同步系统的误差来源和影响误差的因素进行了分析,并针对其中一些引起误差的主要因素给出了控制误差的有效方法。仿真和实测表明,最终可以在机动平台间实现0.2 ns左右的时间同步精度。

基于PSO的三星时差定位参考站最优布站技术

针对三星时差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位系统中参考站最优布站问题,提出了一种基于粒子群优化算法的三星时差定位系统最优布站技术。首先推导了星历误差和时间同步误差条件下三星时差定位系统的克拉美罗界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),然后以定位系统CRLB为衡量指标,将参考站最优布站问题转化为约束条件下的多维寻优问题;最后采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)求解目标函数,从而得到参考站的最优布站策略。仿真结果表明,所提算法可以准确解算出参考站的最优布站形式,且当采用最优布站时,仅需要两参考站就可基本消除星历误差和时间同步误差对定位系统的影响。

存在参考站位置误差的三星时差定位算法

在三星时差定位系统中,通常需引入位置已知的参考站来校正星历误差和时间同步误差对定位精度的影响,然而当参考站位置存在误差时,便无法实现高精度校正。为解决上述问题,首先推导了存在参考站位置误差、星历误差和时间同步误差时三星时差定位系统的定位精度CRLB。然后利用线性均方最小均方误差(Linear Minimum Mean Square Error,LMMSE)估计准则对参考站位置误差进行估计,并对参考站位置进行更新;最后将更新后的参考站位置带入定位方程,减少参考站位置误差对定位精度的影响。仿真结果表明,上述算法可以有效降低参考站位置误差,且对目标辐射源定位精度可达克拉美-罗界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)。

空间测时差定位的直接求解方法

对于时差测量定位系统 ,就空间模型的情况 ,给出了一种直接求解方法 .文中还讨论了侦测站共线时特殊情况的求解方法 .

一种适用于机场场面监视MLAT系统的状态模型

根据直角坐标系的目标运动模型和无源多点时差定位系统(MLAT)的特点,推导出了一种到达时间差(TDOA)状态模型方程,并基于该模型方程,设计了一种TDOA跟踪滤波器。与传统TDOA状态模型方程相比,所推导出的状态模型方程和滤波器不但能提高TDOA的估计精度,还可更有效地消除非视距(NLOS)成分。仿真和实测数据证实了所推导状态模型方程和所设计跟踪滤波器的有效性。

利用沿锁定载波相位测量脉冲到达时差

传统的单独利用脉冲沿、载波相位或中频相关的方法测量脉冲信号的到达时间差(TDOA)都不容易达到较高的测量精度,为了实现高精度时差(皮秒量级)测量,在分析这些方法的基础上,提出了利用脉冲沿来锁定载波相位实现宽带(初步设计实现了250MHz的带宽)、大动态脉冲信号TDOA的一种测量方法,给出了其实现的具体流程并分析了能够达到的测量精度。目前该方法在实验室条件下已经实现了10ps的测量精度,可用于短基线时差定位系统。