机载被动定位系统仿真研究

研究了机载无源定位系统的仿真环境建立,提出了仿真各种飞行姿态和飞行轨迹时如何确定信息量及其误差分布。由于信息量分布于不同的坐标系中,最后推导出了三个坐标系之间的转换矩阵。经某工程项目应用,取得了较好效果。

LMS自适应时延估计法在被动定位系统中的应用研究

小均方 (LMS)自适应时延估计法不依赖于输入信号和噪声的统计先验知识而可以跟踪动态或时变的环境和参数 ,算法亦比较简单。计算机仿真和湖试数据分析表明 ,将LMS自适应时延估计法应用于被动定位系统 ,可以获得较高的定位精度。另外 ,对影响被动定位精度的因素进行了分析。

基于三元阵列式MEMS水听器的被动定位系统设计

声纳系统是水下武器装备的重要组成部分,其发展趋向隐蔽性、小型化。文章提出了一种基于小型化三元阵列式微机电系统(MEMS)水听器的被动定位系统。首先,设计了一种三元阵列式MEMS水听器,即在同一芯片上集成三个不同角度偏差的MEMS矢量敏感单元;其次,在充分分析水听器工作原理的基础上建立了阵列式水听器的定位模型,并通过仿真验证了其设计的合理性;最后,以STM32单片机为控制核心设计了阵列式MEMS水听器的信号处理与目标定位系统。这种三元阵列式MEMS水听器在仿真定位中展现了良好的定位精度,充分证明了本系统设计的正确性及实用性。

多冗余被动定位系统精度分析

针对基于二元矢量传感器浮标的被动式水声定位系统高精度定位区域小的问题,采用增加浮标个数构成具有一定冗余度的测量阵,提高了系统定位精度,并且研究了冗余度对定位精度的影响。文中首先对基于纯方位测量的被动定位技术给出了多基阵解算算法的原理和解算步骤,然后仿真了多种冗余度(6～12个浮标)和不同阵型下的被动定位系统的定位精度。结果显示定位误差分布与测向误差、目标所处位置、阵元个数以及测量阵阵型有关,而且定位误差分布具有对称性。周边浮标组合在阵的中心区域定位精度较高,对角组合可以弥补四边连线附近的低精度区域。该仿真结果在参加的系统海上试验中得到了验证。

被动目标定位系统观测平台的最优机动轨迹

对仅有方位量测的被动目标定位中观测平台最优机动轨迹问题进行了探讨.在最大化Fisher信息阵(FIM)行列式指标下给出了当前时刻一种新的机动控制策略,从理论上证明了最优机动轨线有且仅有2支,并给出了最优机动策略和最优机动轨线方程;它的特点是对任意时刻均为最优,而不仅仅在观测时间的末端,几何直观描述了机动控制序列的可执行性;与最大化方位变化率下观测平台最优机动轨线相比较,本文的机动策略兼顾了距离和方位2个因素的影响,可看成是对距离信息和方位信息之间的折中.数字仿真表明,与传统方法比较,提出的新机动策略能获得更大的信息.

单载机相位差无源定位系统可观测性分析(英文)

在机载平台上,采用相距较远的两个天线测量辐射源信号的相位差,这些相位差测量整周模糊。传统的解整周模糊方法通过增加天线元来实现。本文将整周模糊数建模为系统状态变量的一个分量,然后分析了该系统状态的可观测条件,并与只测角无源定位系统可观测条件比较。分析结果表明:只测角系统可观测性的充分必要条件只是该系统可观测性的必要条件;当可观测条件满足时,该系统可以通过积累相位差测量估计出整周模糊数,从而能实现高精度的无源定位。

一种联合目标和外辐射源的无源跟踪模型

在海战场环境中,目标载辐射源(TS)常常辐射多种信号以实现通信、探测和导航等功能。然而,上述信号没有被传统的被动相干定位系统(PCLS)充分利用。文中提出了一种联合TS和外辐射源(IO)量测信息的无源跟踪模型,以TS提供的多普勒频差和IO提供的到达时间(TOA)为目标联合观测量,提高了目标状态的估计精度。最后,以均方根误差(RMSE)为指标证明了模型的先进性。

基于到达时间和多普勒频率的海战场无源跟踪模型

传统被动相干定位系统(PCLS)利用固定的观测站和外辐射源(IO)实现对目标的跟踪,而这种体制无法应用于真实的海战场环境。针对这种不足,提出了一种基于多个机动观测站和单一机动IO的PCLS目标跟踪模型。针对仅利用到达时间(TOA)的PCLS目标状态估计精度不足的问题,该模型以TOA和多普勒频率的联合测量信息为目标观测量,以信号到达角(AOA)为IO观测量,实现对目标和IO的同时跟踪。仿真结果证明了模型的有效性。