基于LoRa的室内无源被动定位方法研究

针对传统主动定位方式需要目标时刻携带定位设备的问题,提出了一种基于LoRa信号的室内无源被动定位方案,使用差值限幅滤波算法和高斯朴素贝叶斯算法对室内定位方案进行验证。实验结果表明,在3m范围内方案的平均预测准确率为95.6%,在保证定位精度的前提下,能以较高的准确率对目标位置进行预测。

一种改进的匹配干涉场被动定位方法

匹配干涉场被动定位方法具有较好的宽容性,对声场参数建模误差要求较低,但当声场失配程度较高,或目标信号信噪比较低时,基于干涉场结构匹配的相关峰值不明显,使得匹配性能降低。因此,在原始的匹配干涉场的基础上提出了一种基于Radon变换的改进方法,利用Radon变换对拷贝声场的干涉结构和实际声场的精细干涉结构进行图像处理后再对其作相关处理。仿真和实验数据表明,经此改进后,即使是在建模声场存在一定失配的条件下,在匹配相关峰值提高的同时,旁瓣也能得到有效抑制,能够有效地改进匹配干涉场的被动定位效果。

引入测频信息进行无源被动定位的方法研究

无源被动定位技术中一个重要问题，是如何使定位的约束条件尽可能地少，即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息（ＤＯＡ）的定位方法，由于可观测性的要求，在单观测平台对运动目标定位时，常常需要观测平台作特殊的机动运动，这种约束给实际操作带来很大不便。本文提出了一种引入测频信息对运动目标进行定位的定位方法，并给出了可观测性分析。运用该定位法定位，观测平台的运动形式可以任意，特别有意义的是，在满足某些条件情况下观测平台还可以完全静止不动。

时差方位被动定位法在水下目标跟踪中的应用

在水下目标跟踪中 ,无源被动定位技术是常用的技术。在对利用方位和声波脉冲到达时间差的被动测量来进行目标的定位和跟踪后 ,对系统进行了描述和分析 ,利用递推最小二乘 (RL S)估计算法估计出目标的运动偏量 ,然后结合线性卡尔曼滤波 (KF)算法给出目标的运动状态。仿真结果表明 ,利用方位和时差对水下目标进行定位跟踪 ,可以要求观测站是静止的 ,不必机动 ,并且具有快速收敛、精度较高、稳定等特点。

水下被动定位系统的校准子系统

减小水下被动定位系统的定位误差是多年来人们一直关注的一个问题。对于一个实际定位系统，定位误差通常由随机误差和系统误差两部分组成，予以分别对待，可提高定位精度．其中系统误差可对采用系统校准进行消除。本文介绍一个可对实际定位系统实施校准的校准子系统．海上试验的结果表明，定位系统经过校准可有效地减小定位误差，提高定位精度。

红外被动定位研究

空中目标的红外辐射在大气中传输时 ,大气以及大气中的气溶胶会对红外辐射产生吸收和散射 ,从而造成红外辐射的衰减。大气对红外辐射的衰减程度可以用消光系数来描述 ,波长不同 ,消光系数也不同。如果大气气象条件在短时间内变化很小 ,则可认为消光系数在这段时间内没有变化。红外探测系统可以分时探测两个或多个波段的红外辐射 ,通过一定的信号处理手段 ,实现对空中目标的被动定位。文中推导了利用消光系数对空中目标进行定位的公式 ,并进行了计算。

空气声被动定位的误差分析

本文讨论了空气中声被动定位系统的误差来源，给出了相应的误差公式，并分析了各种误差对测向及测距精度的影响，为确定和提高被动声定位系统的精度提供了有价值的参考数据．

基于TDOAs与GROAs的多信号源被动定位

为提高感知节点位置模糊条件下多目标被动定位结果精度,提出基于TDOAs与GROAs的混合定位代数闭式解算法,该算法联合估计未知信号源位置与带误差感知节点位置,利用TDOAs与GROAs所包含的相同感知节点位置误差信息提升定位精度,并推导得到基于TDOAs与GROAs多目标混合定位的克拉美罗下界(CRLB),仿真结果表明,所提算法能较好的达到CRLB,并且GROAs信息的引入给多目标定位精度带来明显性能提升.

对固定平台红外单站被动定位技术研究

介绍了一种基于红外成像和序列图像处理技术的对固定平台红外单站被动定位新算法 该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离 ,它适用于匀速、匀加速和变加速等各种运动模型 ,具有定位精度高、体积小和便于机动的特点

一种新的机动平台红外单站被动定位算法

介绍了一种基于红外成像、序列图像处理和三维运动分析技术的对机动目标的红外单站被动定位新算法.该算法通过对红外成像目标的实时测量信息求解出目标相对测量基站的距离,适用于机动测量站与机动目标之间匀速、匀加速和变加速等各种相对运动模型,具有定位精度高、体积小和便于机动的特点.该算法对可见光成像单站被动定位同样有效.

一种基于三元阵的水下目标被动定位方法

提出了基于3个子阵接收信号间相关性度量的水下目标被动检测和定位方法,理论分析了该方法相对二元相关法在检测性能上的优势,并进行了检测性能和时延差估计精度方面的仿真检验。理论分析和仿真实验结果表明,与二元相关法相比,该方法在检测性能上具有不低于2 dB的优势,时延差估计精度有一定提高。

粒子滤波在被动定位跟踪中的运用

被动定位系统是一个仅有角测量的系统,对于目标距离是不可观测的。通过对角度的测量来估计目标的运动状态。首先给出定位系统的系统和测试模型。此类跟踪问题本质上是一个非线性滤波估计问题,其目的就是从被污染的测试数据中提取好的信息。描述了基于贝叶斯理论的目标跟踪粒子滤波算法,该算法可应用于非线性、非高斯系统中。并给出了一种改进的方法来遏制粒子退化和贫乏问题,最后对算法进行了检验。

长基线测向交叉被动定位算法坐标变换误差的研究

在长基线测向交叉被动定位系统中 ,由于各被动接收站的站间距比较大 (几十公里 ) ,所以必须考虑地球曲率对利用各站角度测量数据定位算法精度的影响。本文利用GPS对各接收站进行三维定位 ,并推导了各接收站的测量数据从本地坐标系到绝对坐标系的变换公式 ,由此进一步推导了考虑地球曲率影响的、便于工程应用的长基线测向交叉定位算法 。

测时差被动定位算法的研究

针对测时差非线性定位算法定位模糊、计算量大等问题 ,提出了一种线性测时差的求解算法。其实质是把非线性定位算法中的非线性项看作一个未知变量 ,通过增加一个时间差测量值 ,把实位的非线性方程变为线性方程求解。并具体就基本的测时差定位法和具有冗余数据的测时差定位法两种情况 ,给出线性测时差定位公式 ,并进行了精度分析。

IRST被动定位研究

IRST的被动定位实质上是一个动态三角测量法 ,对于固定目标 ,可以利用多次测量和最小二乘法降低定位误差。当目标和 IRST都匀速运动时 ,产生了定位的多值性 ,从而引出了平台机动是进行被动测距的必要条件。在此基础上 。

红外单站被动定位技术速度更新算法研究

针对红外单站被动定位技术中空中机动目标的运动速度不断变化这一实际情况 ,提出了一种基于红外相机运动特性的对目标的运动速度进行实时更新的校正算法 .该算法克服了大多基于匀速直线运动这一空间模型的红外单站被动定位方案目标速度不变的缺点 ,客观地反映了空中机动目标的实际运动状况 ,不仅能对目标的运动速度进行实时准确的更新校正 ,而且可推演出一种新的红外单站被动定位算法 ,对推动红外单站被动定位技术的工程实用化进程具有重要的意义 .

基于信息融合的目标管理与被动定位方法

提出了一种基于信息融合的目标管理与被动定位技术的总体思路与实现方法。以坦克分队对目标的管理和被动定位需求为应用背景,首先利用战场图像信息提取目标种类、位置和姿态特征,并依次通过对目标3类特征的对比判定,解决了被动定位前对不同坦克瞄准镜视场中目标是否为同一目标的判定问题,实现了对敌方目标的全局统一编号与动态管理;其次利用坦克自身位置和测得的目标方位、俯仰等角度信息,推导了目标位置坐标的计算公式,分析了计算误差的主要影响因素;最后利用坦克分队网络化协同作战的优势,提出了一种以目标位置估计误差最小为约束条件的目标被动定位系统误差融合估计与补偿算法,显著提高了目标被动定位的精度,并通过仿真和野外实验,验证了所提方法的有效性。

无人潜航器舷侧阵声呐匹配场被动定位方法研究

为了使无人潜航器在复杂的浅海环境中具有对远程声源被动定位的能力,提出了一种将舷侧阵声呐与匹配场处理算法相结合的被动定位方法.该方法可用于无人潜航器定深低速直线巡航时定点数据采集的过程中.首先用匹配场算法处理在每个采样位置上收集到的舷侧阵数据,实现对远程声源的初步定位,然后融合处理所有采样位置上的匹配场定位输出.这样可以克服舷侧阵声呐空间增益低的缺点,降低海洋环境参数失配和舷侧阵位置误差的影响,稳定参数估计过程并提高输出信噪比,随着时间的推移逐渐估算出远程声源的三维坐标.仿真测试结果表明,该定位方法在不同的输入信噪比下具有较高的定位概率和定位精度,而且使用该方法的系统需求较低,便于实际应用.

基于数据融合的双基阵被动定位算法的研究

为了对低空飞行目标进行定位 ,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法 ,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真。该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位 ,充分利用了基阵间的相干性。仿真表明 ,该方法具有较高的定位精度。该研究成果可直接用于空中运动目标的定位 ,也适用于地面运动目标的定位 ,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位。

二维MUSIC近场被动定位方法

介绍了一种高精度的近场被动定位方法——二维MUSIC被动定位方法。它是一种在距离和方位上进行二维联合搜索的高精度被动定位方法。将MUSIC(多重信号分类)算法与近场聚焦波束形成方法相结合,能大大提高对近场目标的定位精度。先推导了基于均匀线列阵的二维MUSIC近场被动定位方法的定位原理,通过仿真比较了二维MUSIC被动定位方法与常规聚焦波束形成的定位性能,仿真表明,二维MUSIC被动定位方法的定位性能要明显高于常规的聚焦波束形成被动定位方法。并仿真了该方法在不同的阵元间距以及不同的目标距离时的定位性能,验证了该方法的可行性和有效性。