基于概率误差的三维室内定位系统最优布站方法

随着智能化、自动化技术的不断发展,室内定位技术的应用场景日益广泛,如何提高室内定位系统的精度和可靠性一直是研究热点。对基站布局进行优化,提升系统整体的定位精度是现有的室内定位系统优化方法之一。对于该方法,现有的研究普遍选择采用其他相似领域的已有方法,主要的两种方法中用于评价卫星共轭的精度稀释因子忽略了基站与标签的距离;作为导弹、惯导系统中落点精度评价因子的概率误差方法没有考虑基站几何结构的影响。对此,提出了一种基于精度稀释因子和概率误差方法的精度评价模型,用于推导三维室内定位系统的最优基站布局,该模型同时考虑了距离和几何结构对室内定位精度的影响,可以很好地应用于室内定位的领域。所提方法在程序模拟和实际定位实验中均取得了优异的效果。在程序模拟中,最优基站布局系统的定位误差均值相比传统四顶角定位系统降低了约14.38%,在实际定位实验中,最优布局的定位精度和效果都得到了显著提升。实验结果验证了精度评价模型的准确性与实用性。所提出的最优基站布局方法在三维室内定位领域具有很高的应用价值和普适性,能够有效提高室内定位系统的精度和效果。

声纳浮标最优布站数探讨

声纳无源工作时可以通过测量时差进行定位。从测时差定位系统具体的定位公式入手,对时差定位问题进行了精度分析、推导;对定位误差与布站数的关系作了较细致的分析,并给出了最优布站原则。

多浮标定位系统最优布站分析

针对多基地、多浮标定位系统，不同的布站方式、布站数量对系统定位误差均有一定影响。从定位误差方程推导出定位误差最优目标函数，探讨了在有限的条件下如何提高系统定位精度，给出了精度与布站数、布站距离、布站位置之间的关系。通过分析基本布站方式，以及布站方式与精度之间的关系，根据得到的分析方法，对三种布站方式进行了精度分析，得到了与实际情况相符的结果。通过Matlab仿真，给出了3～8个浮标与定位精度的效果图示，分析了布站数与定位范围、布站半径与布站面积之间的关系，并得到最佳布站方式及布站半径，在实际应用中具有较好的参考价值和指导意义。

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 。

无源时差定位系统最优布站方法研究

为提高基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的三维无源定位系统的定位精度,提出了一种考虑基站时差测量性能差异的最优布站方法,该方法通过求解目标所在区域定位误差的克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB),以定位误差CRLB的迹的平均值最小为优化准则,采用粒子群算法对指定区域进行最优布站仿真研究。仿真结果表明,该方法求解的最优布站位置与假设TDOA测量误差为恒定高斯分布时求解的位置相比,提高了目标区域的整体定位精度;与用遗传算法求解最优布站位置相比,其收敛速度更快,更适用于需要快速作出反应的侦察定位场景。

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。

基于圆概率误差的时差定位系统最优布站

基于圆概率误差(CEP),研究了时差定位系统的最优布站问题。分析了时差定位系统的交会角与圆概率误差半径的关系方程,通过解算该方程能够快速获得不同圆概率误差半径下的交会角大小。针对最优定位范围及最优布站引导,提出了一种工程化的快速布站方法。该方法有效提升了无源时差定位和平台最优布站效率。

收发分置雷达圆周栅栏覆盖的优化布站方法

为解决区域边界曲线上收发分置雷达的优化布站问题,提出一种圆周栅栏覆盖的优化布站方法。首先,提出圆周栅栏覆盖最优布站序列应满足的条件,并通过理论分析证明了最优布站模式中接收器个数的上限阈值。接着,以此为基础构建基于布站成本最小的优化布站模型。然后,针对优化模型的非凸性和非线性,提出一种将整数线性规划与穷举法相联合的算法求解优化模型,确定最小布站成本及其对应的最优布站序列。最后,通过仿真实验和分析验证了所提方法的有效性。

目标定位最优布站的研究

将目标检测问题转化为椭球体的截面对圆的覆盖问题,并给出了“逐层收缩”方案,给出了一个可计算的较优的结果;通过对逐层收缩方案的调整,获得了最优解:18个球(9个红球和9个蓝球).本文将目标定位问题转化为圆的三重覆盖问题,建立“球均定位能力”模型证明了一个红(蓝)球周围有4个蓝(红)球这种模式具有最大的球均定位能力,在此基础上给出红、蓝球的一个布局.36个球(18个红球和18个蓝球).

飞机数字化测量网络布站设计

考虑大尺寸、高精度要求的飞机或特殊机型飞行器需要采用多仪器组合测量网络来完成数字化测量任务,本文对测量网络进行了最优布站设计。介绍了传统的飞机调平理论,提出了飞机数字化调平变换算法,并建立了其不确定度模型。通过不确定度分析和误差依赖性仿真得出飞机各基准点不确定度和水平点位置对测量不确定度的影响。结合由激光雷达、iGPS组成的飞机数字化测量网络的测量特性,提出了飞机数字化测量网络的最优布站设计方案。对某机型飞机水平测量实验验证表明,经布站优化设计后的测量结果精度为0.402mm,提高了约20%。结果显示提出的布站设计方案有效、可行,其分析方法为寻找高准确度、高效率的飞机数字化测量的布站设计提供了参考依据。

基于改进型差分进化的MLAT系统布站方法研究

对于多点定位系统的定位精度受基站几何布局影响的问题,提出基于改进型差分进化算法的布站优化方法。基于差分进化算法并适当改进,结合场面多点定位系统的其他条件和限制因素,以几何精度因子GDOP为适应度函数,实现基站优化布站,为系统设计和建设中基站位置的选取提供参考依据。仿真结果表明,该布站优化方法在多点定位系统中可获得较高的定位精度。

两站测向交叉定位相对误差几何稀释度研究

针对工程中使用相对误差几何稀释度衡量定位精度的问题,论文以相对误差几何稀释度为研究对象,分析两站测向交叉定位原理,给出了传感器测角误差不同时,相对误差几何稀释度最小的传感器探测角度与测角误差关系,并讨论了传感器测角误差相同时,相对误差最小的平台最优布站方式。通过Matlab仿真,验证了传感器测角误差相同时结论的正确性。

兰州中川国际机场多点定位地面站选址仿真分析

为了解决大型机场场面监视的问题,改变以管制员目视监视的管制手段,本文以兰州中川国际机场为例,通过引入多点定位技术,以此解决无场面监视的技术手段。当在选取多点定位地面站的站址时,通过时差定位模型和多点定位系统定位精度分析,GDOP仿真得到倒三角形和星型布站两种方式结合起来的最优布站方法。

机场场面多点定位系统定位精度研究

研究多点定位系统原理,建立定位精度模型,并对定位误差与布站几何的关系进行分析。通过倒三角形布站、星型布站仿真分析视距环境中影响定位精度的变化因素,绘制几何精度因子等值线分布图。通过中间的理论推导及模拟具体数据,给出各种布站方式覆盖范围值,得到机场场面最优布站形式。实验结果表明,该布站形式在多点定位系统中可获得较高的定位精度。

基于DME/DME误差椭圆的ANP算法

PBN运行能否确保飞行安全,很大程度上取决于导航系统的实际导航性能(ANP)是否满足所需导航性能(RNP)要求。目前,综合考虑机载设备、导航精度和更新降级等问题,我国民航目前主要使用基于DME/DME位置更新的区域导航程序。本文提出一种基于DME/DME系统误差椭圆的DME/DME的ANP计算方法,并给出双DME系统下的ANP仿真分析,为航路设计和DME/DME布站规划提供了基础。