基于网格密度峰值聚类的测向交叉定位

测向交叉定位思想简单,所需测量信息少,在无源定位领域被广泛应用。针对传统测向交叉定位算法难以解决未知目标数目的定位问题,提出了一种基于网格密度峰值的测向交叉定位算法,将网格划分和密度峰值聚类引入测向交叉定位中,并结合Hough变换制定了一种挑选类簇中心的规则。仿真实验和实测数据实验结果表明,在含有噪声的情况下,该算法能够自动识别目标的数目和位置,具有较强鲁棒性,可适用于实际问题。

一种基于粒子群的多站测向交叉定位改进算法

针对现有的多站测向交叉定位算法定位精度低、迭代初值不易选取等问题,提出了一种基于改进粒子群的多站交叉定位算法。新算法利用多站测向信息构建最小二乘(Least Squares,LS)误差模型,以此作为适应度函数。通过LS定位方法求出目标辐射源位置的粗略解,结合该解限制粒子搜索空间;对粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法中学习因子参数进行非线性调整,平衡粒子在局部与全局二者之间的寻优能力;在粒子搜索后期结合模拟退火算法中的Metropolis准则,避免粒子无法获得最优定位解。仿真结果表明,新算法不需要设置迭代初值,能有效地对目标进行定位,尤其在测角误差较大时同其他多站测向交叉定位算法相比而言具有更高的定位精度。

基于非合作低轨卫星的测向交叉定位技术

根据非合作低轨卫星的特点,可以被动测量多颗卫星信号的来向,通过测向交叉的方式进行定位。但是通过星历解算出的卫星位置位于地心地固坐标系,用户测量的方位角和俯仰角基于站心坐标系。针对非合作低轨卫星测向交叉定位时目标用户角度信息与卫星位置基于不同坐标系的问题,提出了一种迭代最小二乘定位算法,通过迭代的方式不断收敛定位结果,能够在目标用户角度信息与卫星位置基于不同坐标系的情况下,解决非合作低轨卫星的测向交叉定位问题。仿真结果表明,基于迭代最小二乘定位算法能够实现非合作低轨卫星仅利用角度定位,并分析了测角精度、卫星轨道高度、参与定位卫星数与定位误差之间的关系。针对迭代的计算方法,分析了迭代过程中不同收敛条件下迭代次数与定位误差之间的关系。在保证定位精度的情况下,将迭代收敛范围设置为8~30 km,可以降低2~3次迭代次数。

测向交叉定位系统中的交会角研究

研究了测向交叉定位系统中的交会角问题,以往许多学者对此问题的研究是在运动目标到基线的距离等于常数的前提下给出的,现不受这个条件约束推导出了定位精度达到最高的测向线交会角大小,得出了满足一定定位精度要求的交会角范围,并给出了整个探测区域内圆概率误差与两个无源观测站方位角以及与交会角之间的关系曲线图,同时给出了整个探测区域内的GDOP分布图。该问题的研究对于实现多站测向交叉定位系统中无源传感器的优化选择和合理布置,提高定位精度具有一定的理论意义和实际意义。

测量站数量对多站测向交叉定位精度的影响

多站测向交叉定位是海上编队作战中最常用的目标指示方法之一。该方法的定位精度受测向误差和目标距离远近的影响较大,定位精度相对较低。提高定位精度的措施包括合理配置观测站数量和阵位,以及提高测向精度等。虽然研究中一般认为增加测量站有助于提高精度,但缺少站数对定位精度影响的模型。首先以非线性最小二乘估计下的多站测向交叉定位为例,给出定位算法及定位误差的模型;在此基础上,解析分析了测量站数量及距离对定位误差的影响,并进行了仿真。结果表明,在多站测向交叉定位中,测量站数量增加一定程度上将提高定位精度,但站数过多对提高精度作用不大,且造成定位复杂性增加;此外加大站间距也将减小定位误差。

测向交叉定位系统的多目标测量数据关联

分析了被动定位系统的多目标测量数据关联问题 ,指出要完成多目标测量数据关联被动定位系统需要获得对目标的冗余测量信息 ,并在分析测量数据与目标真实位置的空间几何关系基础上 ,定义了测量数据关联度的概念 ,最后结合测向交叉定位算法提出了无需对目标进行假设定位的测量数据关联方法 ,并进行仿真 ,证明其为一种有效的关联算法。

双基地雷达测向交叉定位算法的误差模型

利用双基地平面关系将空间三维问题降为平面二维处理;在分析影响定位精度因素前提下,采用合理的假定对定位方程泰勒展开,建立测向交叉定位算法的误差分析模型,并证明了测向交叉定位算法的空间位置最小均方差估计是无偏估计,通过仿真算例,可以看出建立的误差模型符合实际情况。

自卫式干扰火控雷达网测向交叉定位精度分析

针对自卫式干扰条件下火控雷达网的目标定位问题,依据测向交叉定位原理,建立了火控雷达网测向交叉三维定位模型,分析了影响测向交叉定位性能的各种误差源,在此基础上,建立了火控雷达网测向交叉三维定位精度模型,以此对自卫式干扰下火控雷达网的定位精度进行仿真分析,验证了在自卫式干扰条件下,火控雷达网采用测向交叉定位方法可以有效地对目标干扰源进行定位。

基于GPS的红外成像测向交叉定位方法

开展基于GPS的红外成像测向交叉定位研究,引入GPS技术进行测站定位、确定目标测向基准,以地理投影坐标系为定位坐标系,建立双站交叉定位、测站定位、目标测向数学模型;分析定位误差与布站情况、GPS定位精度、测角精度的关系;提出基于SolidWorks的仿真试验方法,验证了本文双站交叉定位数学模型的正确性;设计两组外场验证试验,全面验证了本文定位方法的有效性。试验表明,本文方法对近1km远处目标的定位误差<0.5m,不要求测站相互可见,且便于描述目标偏离测站、其他任意GPS已知点的地理方位角,具有重要应用价值。

测向交叉定位系统多目标数据关联研究

多目标测量数据关联问题是分布式被动交叉测向定位系统必须解决的问题,首先提出了基于残差的数据关联方法,但多目标时该方法运算量很大。针对这一缺点,提出了基于不变量的目标数据关联新方法,通过数字仿真对比了这两种方法的数据正确关联概率。仿真结果表明:基于不变量的方法正确关联概率与基于残差的数据关联方法相当,但计算量远小于后者。

一种基于双台罗兰C信号测向交叉定位方法的研究

文中提出一种利用两个罗兰C导航台发射的信号实现测向交叉定位的方法,建立了测向交叉定位模型,采用平面近似方法,结合球面三角形定理,解算出舰船概位,再利用牛顿迭代法对概位进行修正,得到舰船真实位置。给出了定位解算公式,并以中国某海域罗兰C台链为参照,分析了算法的误差性能及工作区内的定位精度,验证了该方法的可行性。

测向交叉定位法下的反舰导弹导引头捕捉率算法

影响导弹对目标的捕捉概率的误差由目标定位误差、射击准备误差和导弹自控终点散布误差等组成。分析了在测向交叉定位法下这些误差的特性,给出了等效计算公式,并根据导弹导引头的探测特性和导弹的运动,分析了目标捕捉区域的性质,给出了区域边界的计算公式。在此基础上,提出了新的反舰导弹导引头捕捉率算法,并对它进行了计算仿真。仿真结果验证了捕捉率算法的有效性。

测向交叉定位系统中的K-means聚类融合算法

利用多个无源观测站对多个目标进行测向交叉定位时,会产生大量的虚假交叉点。针对这个问题,提出一种新的基于改进K-means的聚类融合定位算法。算法对每条测向线上的交叉定位点进行聚类,获得每条测向上的目标位置估计,从而可以剔除大部分虚假交叉点,然后对各个观测站的聚类结果进行分步融合,充分利用各个观测站的聚类结果,进一步消除残余虚假交叉点的影响,最终获得目标的估计位置。仿真结果证明了该算法在进行多站交叉定位时具有更好的定位效果和鲁棒性。

测向交叉定位中基于最小距离的二次聚类算法

针对现有测向交叉定位系统中聚类算法存在的计算量大、求解最优解困难等问题,提出了一种基于最小距离的二次聚类算法。即先通过最小距离法对每条测向线上的交点进行聚类分析,得到几个聚类程度较高的交点集合,再对这些交点集合通过取交集的方法进行二次聚类,得到少数的几个交点集合,最后再对这几个少数的交点集合进行选优,从而消除虚假交点集合,得到真实交点集合。通过交点回归计算,保证了真实交点集合具有很高的关联正确率。计算机仿真结果表明,该算法具有很高的关联正确率,且计算量较小,实时程度较高,并且适应于多传感器存在漏测的情形。

对航空测向交叉定位模糊区面积的研究

传统上航空测向交叉定位模糊区面积是几何近似分析,对这种近似分析带来的误差无法进行衡量。推导出了航空测向交叉定位模糊区面积的完整表达形式,并结合航空条件下测向交叉定位的特点,以此作为参照,通过仿真对此进行了对比分析。结果表明,2种方式误差较小,现有几何近似分析的结论可以较好地描述航空条件下的测向交叉定位模糊区的分布特性。

双基地雷达测向交叉定位算法的误差模型

利用双基地平面关系将空间三维问题降为平面二维处理;在分析影响定位精度因素前提下,采用合理的假定对定位方程泰勒展开,建立测向交叉定位算法的误差分析模型,并证明了测向交叉定位算法的空间位置最小均方差估计是无偏估计,通过仿真算例,可以看出建立的误差模型符合实际情况。

测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法

测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法,先对每条测向线上的交点进行聚类分析,得到几个聚类程度较高的交点集合,再对该交点集合通过取交集的方法进行二次聚类,得到更少数几个交点集合,最后再对这几个少数的交点集合进行选优,从而消除虚假交点集合,得到真实交点集合。仿真结果表明,该算法关联正确率很高,计算量较小,实时程度较高,适用于多传感器存在漏测的情形。

一种三维多站测向交叉定位算法

对于三维多站测向定位,给出了一种利用数据融合方法处理多站交会测量结果的定位方法。该方法首先在n个观测站中任取两站计算得交会结果,再引入一种加权运算,对两站交会结果进行融合,得到一种新的定位方法,最后进行仿真和性能分析。仿真结果表明,新算法提高了定位精度,避免了迭代初值的选取,保证了定位方法的有效性并减小了工作量。

多舰测向交叉定位系统布局优化方法研究

在航海舰船准确定位的研究中,多舰测向交叉定位是在复杂海战场环境下较为常用的一种被动协同探测方式。参与定位的舰艇布局对测向交叉定位的探测范围和定位精度具有重要影响,应根据作战任务和作战海区地理特点对舰艇布局进行优化。舰艇布局涉及了舰艇数量、舰艇间距和编队队形三个方面因素,如何进行合理配置是舰艇布局优化的难点问题。建立了多舰测向交叉定位误差的数学模型,对不同布局条件下的测向交叉定位误差分布进行了仿真。通过仿真结果的对比分析,得出不同定位需求和海区条件下舰艇数量、舰艇间距和编队队形的配置方法,从而实现舰艇定位布局的优化。

一种新的测向交叉定位算法

为了解决测向交叉定位系统在基线附近定位精度较低的问题,介绍了一种基于最小方差法的测向交叉新算法。该方法对于每个空间点,都以定位误差最小的算法和参数来计算目标位置。首先研究了3种测向交叉定位算法及距离解算误差,然后给出了基于最小方差的新算法流程图,最后对算法进行了仿真和性能分析。仿真结果表明,新算法明显地改善了基线附近的定位精度,提高了系统的抗干扰能力。该算法可适用于某些雷达组网系统的目标指示阶段。