利用相位差变化率的机载无源定位跟踪改进算法

为解决基于空频域信息的机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,论文利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过2维相位干涉仪布局建立了一种新的无源定位观测模型,实现了对空中运动目标的定位。针对UKF(Unscented Kalman Filter)滤波中误差协方差矩阵负定导致滤波不稳定的问题,引入平方根UKF滤波算法并进行改进,采用简化球形分布的SSUT(Simplex Spherical distribution Unscented Transform)变换进行Sigma点采样,通过减少采样点个数减小了滤波的计算量。仿真表明:在较低的参数测量精度条件下,新观测模型位置和速度跟踪误差降低,采用改进的平方根UKF算法能够在保证稳定跟踪的同时,提高算法效率。

利用相位差变化率的机载无源定位跟踪算法

为解决机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过二维相位干涉仪布局建立一种新的无源定位观测模型,实现了对空中目标的定位。针对UKF滤波中误差协方差矩阵负定导致滤波不稳定的问题,引入平方根UKF进行跟踪滤波。仿真表明:在较低的参数测量精度条件下,新观测模型位置和速度跟踪误差降低,采用平方根UKF能够获得稳定的跟踪效果。

观测域求积分卡尔曼滤波的机载无源定位算法

针对机载无源定位系统中存在滤波稳定性差、收敛速度慢、定位精度差等问题,提出一种观测域平方根求积分卡尔曼滤波算法.新算法兼顾了观测域滤波和平方根求积分卡尔曼滤波的优点,将状态矢量中的各个分量自动解耦,分离了可观测项和不可观测项;通过采用Gaussian-Hermit积分规则提高了非线性变换后随机变量参数的估计精度,有效地降低了状态域与观测域之间转换时存在的高阶误差;使用误差协方差阵的平方根代替协方差阵参与递推滤波,在保证数值稳定性的同时提高了算法的运行效率.计算机仿真表明:新算法提高了滤波稳定性、收敛速度和定位精度.

一种快速机载无源定位方法的分析

提出一种快速无源定位技术，它得到目标位置的收敛时间大约为几十秒，对应的定位精度对２００ｋｍ以外的目标，可以达到位置误差的等效概率圆半径小于５～１０公里。分析了不同时间长度下的定位误差。

基于观测域平方根UKF的机载无源定位算法

针对机载无源定位存在滤波稳定性差、收敛速度慢、定位精度低等问题,提出一种观测域平方根UKF滤波算法,新算法充分利用了观测域滤波的自动解耦功能和平方根UKF良好的数值稳定性及非线性滤波能力,并通过最小偏度单形采样的UT变换减少了算法在状态域与观测域之间转换时存在的舍入误差,同时也提高了算法的运行效率。仿真结果表明新算法提高了滤波稳定性、收敛速度和定位精度。

平方根球形无味卡尔曼滤波机载无源定位算法

针对机载无源定位系统中,初始值误差和数值的舍入计算对无味卡尔曼滤波(un-scented Kalman filtering,UKF)算法的定位精度和滤波稳定性影响较大的问题,提出一种基于平方根球形无味的卡尔曼滤波算法(square root spherical unscented Kalman filter,Sqrt-UKFST)。该方法以单位超球体球面无味变换为基础,通过减少采样点数目和球面半径,保证所有采样点在一个单位超球体上,从而提高算法对初始值的鲁棒性,并采用平方根滤波提高算法的数值稳定性。对该算法进行100次Monte-Carlo实验,仿真结果表明,Sqrt-UKFST算法收敛速度快,滤波性能稳定;当初始状态估计误差较大时,Sqrt-UKFST算法的定位精度保持在30%以内,提高系统对初始值的鲁棒性。

一种机载无源定位系统的全实物地面测试方法

提出一种机载无源定位系统的全实物地面测试方法,采用人工惯导模拟和高精度导航平台两大手段,将载机大航程飞行状态下的目标侦测过程转换为地面小尺寸场地的高精度演示验证,解决机载无源定位系统的地面测试难题。所提方法实现了在地面环境下方便、高效、精准地开展机载无源定位功能调试、性能测试和辅助考核,能够有效地节省资源耗费,降低测试成本,提高系统研制效率。

机载无源定位与识别新技术

在机载EW领域，对战术飞机实现快速高精度无源测向，定位与识别技术方面的研究和开发工作，近年来已经取得了较大的进展。这些技术包括：载波多普勒，时间多普勒，相全变化率无源测向，定位与识别技术；机载雷达与EW设备一体化的辐射源定位和识别技术，以及基于频域而非时域的辐射源定位与识别技术。在战术飞机上采用这些新的EW技术，可使其具有目标引导能力，从而有效地完成对敌防空压制和空战任务。

机载无源定位内场测试方法

随着战场环境的日益复杂和反辐射导弹及隐身技术的广泛应用,机载无源探测定位系统由于不需要载机传感器主动辐射电磁波即可对目标进行定位,可以引导有源传感器进行猝发探测,达到机体隐身的目的,也可以直接引导导弹进行攻击,在现代强电磁环境中占有着愈来愈重要的地位,是未来对付敌方高价目标以及其他大功率辐射源的重要电子战手段。

一种利用相位差变化率的机载单站无源定位方法

利用空频域信息的无源定位对角速度测量要求较高,分析相位差变化率模型可知相位差变化率对角速度具有明显的放大作用,将其应用于机载单站无源定位,建立新的无源测距模型并进行误差分析。仿真实验表明:该方法减小了参数测量难度,定位误差主要受相位差变化率和频率变化率影响,并随载机和目标相对速度的增大而减小,与原方法相比具有更好的定位精度。

磷虾群免疫粒子滤波的机载单站无源定位算法

为了进一步提高机载单站无源定位的精度,将磷虾群优化思想引入到粒子滤波的重采样阶段,提出了一种磷虾群免疫粒子滤波算法。该算法利用磷虾的受诱导运动、觅食以及随机扩散行为,将粒子导向高似然区域,有效缓解了粒子退化问题。同时,其采用了人工免疫算法的变异操作,避免了早熟现象的出现,提高了粒子的多样性,克服了粒子贫化问题。仿真结果表明,新算法改善了机载单站无源定位的定位精度以及收敛速度。

一种机载单站对固定目标的无源定位方法

针对机载单站无源定位领域中,纯方位定位法对测角精度的敏感性较强,仅依靠角度的测量信息,包含的数据量小,定位精度不高的问题,提出了一种将方位角及其变化率结合起来的联合定位方法。通过深入分析定位原理,并按照定位误差的几何稀释的方法,在不同测量参数下,对地面固定目标辐射源进行了单次定位仿真。仿真结果表明,定位误差对各参数的敏感程度不同,方位角变化率的测量精度对定位误差影响最大,且联合定位方法定位精度能达到实际工程要求,可行性得到验证。

一种对固定宽带辐射源的机载单站无源定位方法

机载单站无源定位通常采用相位差及其变化率作为观测量,但当信号源为宽带信号时,相位差测向精度很难满足实际需求。由于时差测量精度与信号带宽成反比,离心加速度也可以从宽带信号中获得,因此,提出了一种基于时差、时差变化率和离心加速度信息的宽带信号机载单站无源定位方法,并对定位原理和测距误差了进行分析,最后,仿真验证了该方法的可行性。

一种改进的复合机载单站无源定位方法

针对机载单站无源定位这一多维非线性滤波问题,提出一种将相位差变化率和多普勒频率变化率相结合的复合定位方法。通过讨论该方法的定位原理,并进行单次定位误差分析,得到影响定位精度的主要因素。仿真结果表明,该定位方法比相位差变化率法和多普勒频率变化率法具有更好的适用性和实时性。

基于奇异值分解的改进机载单站无源定位算法

针对机载单站无源定位系统中的滤波算法存在滤波稳定性差、收敛速度慢、定位精度差等问题,提出一种基于奇异值分解的平方根sigma点卡尔曼滤波算法(Square Root Sigma Point Kalman filter based on Sin-gular Value Decomposition,SVD-SRSPKF)。新算法利用奇异值分解代替Cholesky分解或更新,并使用误差协方差的平方根替代协方差进行滤波,保证滤波算法的数值稳定性。仿真结果表明:SVD-SRSPKF算法比其他同类算法具有更高的收敛速度、定位精度和数值稳定性。

相差变化率的无模糊多通道检测及在单站无源定位中的应用

文章描述了相差变化率的多通道相差以及无模糊检测方法,以及长基线测向解。在此基础上,将基于相差变化率的定位测距方程转化为短基线相差测向和无模糊程差差分的组合函数,一方面借助一维等距双基阵所测得的相差值解算对应于长基线的无模糊程差差分值,另一方面利用短基线相差测向仪给定目标的方位值,由此给出了一种无需求解长基线相位模糊和波长整周数差值的单基站定位方法。

基于角度信息的递推最小二乘无源定位算法

针对机载单站无源定位的定位精度和实时性等问题,提出了一种基于角度信息的递推最小二乘(RLS)无源定位算法;首先建立了机载单站三维无源定位模型,求出最小二乘(LS)解;然后依据机载单站无源定位的实时性要求将最小二乘估计转化为递推最小二乘估计的形式;最后通过不同的仿真实验研究了影响定位精度和收敛速度的因素;仿真结果表明:RLS算法与LS算法在定位精度和收敛速度方面性能相似,但RLS算法运算复杂度低,所需存储空间小,能够实时的对目标进行定位,满足机载单站无源定位的需求。

基于时频差测量的双机无源定位的线性解析方法

先将多普勒频移方程中的三角函数同时用直角坐标系和极坐标系的变量表示,然后通过联解对应于双机位置处的两个多普勒频移方程,消去多普勒频移方程中所包含的直角坐标系分量,可得到一个仅包含未知径向距离的方程。在此基础上,利用基于极坐标系的时差方程,即可直接解得目标的距离。更进一步,利用多普勒频移与时差之间的关系可消去方程中所包含的多普勒频移。由此得到仅基于时差和频差测量的无模糊测距解析解。

一种仅基于时差测量的运动单站无源定位方法

在相移与频移之间函数关系的基础上,利用相差与时差定位方程对路程差测量的相等性导出了基于时差测量的多普勒频移表示式,由此即可将从多普勒方程中所导出的基于多普勒频移测量的运动单站无源测距公式转化为仅基于时差测量的运动单站无源测距公式。误差分析表明,和基于频移的测距方法相比,基于时差测量的运动单站无源测距方法呈现出较好的测量精度,只要平台的移动距离大于数千米,即可实现相对测距误差小于5%R的技术要求。

机载单站多目标定位航迹规划研究

多目标航迹规划是指侦察飞机在机载单站无源定位过程中,根据侦收到的多个目标信号方向、威胁等级和飞机本身机动能力的限制,计算出最优飞行航迹,并跟随该航迹同时完成多目标定位任务。首先建立了机载单站无源定位中的探测模型、控制模型和航迹规划模型;然后提出一种基于评价函数和扩展α法的多目标航迹规划算法;最后进行了仿真分析,仿真结果表明该方法的有效性。