利用角度、角度变化率和ITG信息的主被动传感器数据关联

异类传感器数据关联是数据融合中的一个难点 ,综合利用角度和其他特征信息是改善异类传感器数据关联的一个重要途径。对于雷达在直角坐标系对目标进行跟踪、ESM传感器在修正的极坐标系对目标进行跟踪情况 ,本文综合利用角度、角度变化率和ITG(Inverse Time to Go)信息 ,构建了新的关联统计量 ,并进行了计算机仿真。结果表明 ,本文给出的新关联统计量较之只利用角度和ITG信息的关联统计量有更好的关联性能。

基于角度变化率的机载多普勒直接测距方法

基于角度变化率与多普勒频差之间的关系,提出了一种机载单基线多普勒测距方法,该方法将前置角的正弦变化率引入多普勒频移方程,借助于微分变形所产生的角速度参量就能获得被测目标的距离。模拟分析验证了所导出公式的正确性,同时还分析证明了基于角度变化率的直接测距方法和基于多普勒频移变化率的直接测距方法等效,并基于频率分辨率,给出了前置角的临界值。和基于多普勒频移变化率的机载直接测距方法相比,本文所提出的基于角度变化率的直接测距方法具有仅需一次双通道测量,和时间测量无关,不需要假定探测平台必须匀速运动等特点。

单站无源定位中角度变化率的测量方法研究

讨论了单站无源定位中角度变化率测量的问题。首先简要介绍了差分法、最小二乘拟合法和卡尔曼滤波法的测量原理,其次为了解决滤波模型非线性的影响,提出了一种并行分段处理的卡尔曼滤波方法,最后从数字滤波的角度,通过设计相应的低通滤波器对估计获得的角度变化率数据流进行处理,进一步提高了角度变化率的测量精度。仿真实验对比分析了所述几种测量方法的性能及优缺点,并验证了提出的测量方法和数据处理方法的有效性。

基于角度变化率的对运动目标定位技术

运动单平台对运动目标无源定位技术是一项典型的军民融合核心技术,在通信、雷达、电子战等领域均可应用,是实现对运动电磁目标隐蔽侦察、态势感知的重要手段。研究一种易于在工程应用中实现的基于角度变化率的定位技术,仿真结果验证该技术的有效性。

基于角度变化率的单机无源快速定位技术

针对单机快速定位的要求,提出了利用角度变化率对固定目标进行定位的方法;同时分析了角度变化率的提取方法和目标位置的快速滤波算法。仿真结果和实测结果表明,有效地利用角度变化率结合经过滤波平滑后的角度信息,能够实时快速地对固定辐射源进行定位,可以达到较好的定位精度。

多站角度及其变化率运动目标代数定位解

提出了一种利用多个观测站测量辐射源信号来波角度及其变化率估计运动辐射源位置和速度的代数解法。该定位方法利用角度及其变化率推导得到关于辐射源位置和速度的伪线性方程，采用加权最小二乘方法得到定位解。该方法无需初值，在角度及其变化率测量误差适中条件下，估计误差可达到CRLB。仿真分析了算法的渐进无偏性能以及不同条件下的位置和速度估计精度。

基于多普勒变化率的机载无源定位研究

针对机载无源定位可观测性弱、收敛速度慢、定位精度差等问题,提出了一种利用角度、角度变化率和多普勒变化率对地面目标进行定位的方法。给出了该方法的定位表达式和多次测量EKF滤波后的结果,并将该方法与只测角方法及角度变化率方法进行了比较。计算机仿真表明,该方法可观测性更强、收敛速度更快、定位精度更高。

基于多普勒频率变化率的定位算法

在平面坐标系内，已知一个点相对于坐标原点的距离和角度，就可以唯一地确定点的坐标。单个观测站若能高精度测量辐射源的距离和方位，就可以实现对辐射源的准确定位。单站定位系统中，由于基线比较短，要实现对目标的定位，需要很高的参数测量精度。相对于方位的测量，测距是该技术实现的关键。本文首先简单引入了基于测量角度变化率、多普勒频率变化率的测距原理及角度变化率的测量方法，着重介绍基于相位差分的多普勒频率变化率的估计算法，通过仿真验证了算法的正确性和可行性。最后根据参数估计的精度给出了单次测距的等误差定曲线，展示了定位算法的应用前景。

外辐射源角度测量定位算法可观测性分析

针对外辐射源定位具有抗干扰、反隐身等特点,提出了利用外辐射源角度信息,采用修正协方差扩展卡尔曼滤波算法对辐射源进行无源定位的方法。同时,利用非线性系统可观测性定理分析了这种方法的可观测性,得到了需要满足的观测条件,证明了这种无源定位方法的可行性。通过计算机仿真验证了讨论的结果。

基于角度和多普勒频率信息的动福射源的无源定位研究

在电子对抗领域中,无源定位已经得到人们的高度重视.本文探讨了一种利用辐射源信号到达方向角度信息和多普勒频率信息,实现固定单站对机动目标进行无源定位与跟踪的新方法.该方法充分利用了辐射源信号测量值的空域和频域变化量信息.本文讨论了它的若干技术问题、定位原理与算法.通过计算机仿真,验证了该方法的正确性与有效性.

EKF和UKF在角度测量定位技术中的应用与分析

通过对扩展卡尔曼滤波方法(EKF)和无迹卡尔曼滤波方法(UKF)的分析,阐述了UKF滤波克服了EKF滤波的不足和缺陷。同时利用两种算法对角度及其变化率定位方法进行计算机仿真实验,并对结果进行比较,发现UKF滤波方法在角度测量定位中精度要优于EKF滤波方法,且能使滤波运算更简便,速度更快。

非线性卡尔曼滤波在机载方位测量系统中的应用

目标位置监测是无线电领域的重要研究方向之一,而位置测量通常依赖于方位的测量,因此实时提高方位测量精度有着重要的意义。基于卡尔曼滤波思想提出时域的方位滤波流程,通过合理构建机载方位测量系统的工作场景和滤波模型,将扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法应用于目标方位的误差修正。方位实时滤波仿真结果表明,滤波后方位测量精度得到较大改善,其中无迹卡尔曼滤波算法滤波效果略优于扩展卡尔曼滤波算法。本方位滤波流程可实现目标方位的在线实时滤波,流程简单高效,具有较强的通用性。

一种基于空域和频域信息的固定单站无源定位跟踪改进算法

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,本文基于辐射源信号的空域和频域信息,提出了一种对运动辐射源的固定单站无源定位跟踪改进算法。文中首先利用辐射源信号的空域和频域变化量信息,通过伪线性卡尔曼滤波算法估计出目标的速度矢量;然后利用速度矢量的估计值直接获得目标位置矢量的估计,并将其作为标准卡尔曼滤波算法的观测值进行滤波;最后通过计算机仿真验证了该方法具有较高的定位精度和较快的收敛速度。

利用空频域信息的固定单站无源定位跟踪算法

针对固定单站无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,在传统定位方法基础上引入角度变化率和多普勒频率变化率信息;在此基础上提出了一种基于空频域信息的不敏卡尔曼滤波(UKF)算法并结合应用背景对标准UKF算法作了改进,详细分析了其定位性能并与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法进行比较;仿真结果表明UKF算法的定位性能要明显优于EKF算法,具有更快的收敛速度和更高的收敛精度;增加高精度的角度变化率和多普勒频率变化率信息能够显著改善定位性能。

两轴模拟陀螺仪的空中鼠标指针控制方法研究

介绍了一种采用两轴模拟MEMS陀螺仪实现低成本空中鼠标指针的控制方法,详细阐述了该方法的硬件设计、两轴陀螺仪数据的模数转换、静态基准点的捕捉、动态旋转角度变化率的测量。针对陀螺仪受环境温度变化等因素的影响会发生随机零点漂移的问题,提出了一种动态自校正的算法对零点进行自校正,取得了满意的校正效果。目前该技术已成功移植到无线空中鼠标中。

基于UKF的混合坐标系下运动辐射源的无源定位跟踪

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,首先研究了混合坐标下的推广卡尔曼滤波(EKF)算法,充分利用了直角坐标系下状态方程的线性特性和修正极坐标系下观测方程的线性特性,并针对两坐标系间协方差矩阵变换的舍入误差,推导了一种混合坐标系下的UKF算法,并将其应用于运动辐射源的无源定位跟踪中。计算机仿真表明该算法提高了收敛速度和定位精度。

基于外辐射源的单站无源定位跟踪算法

基于外辐射源的无源定位系统是以电视或调频广播的发射机等作为其辐射源的,具有反侦察、抗干扰、反隐身、抗反辐射导弹等优势。根据基于外辐射源进行定位的特点,提出了一种在利用常用观测量方位角、俯仰角及时差信息的基础上,增加角度变化率信息的单站无源定位与跟踪方法。计算机仿真结果表明,该定位方法具有较好的定位精度和定位速度,具有很大的实用价值。

姿态感知鼠标指针的控制方法

针对传统传感器无法实现鼠标指针空中运动姿态的感知,通过比较两轴加速度传感器和陀螺仪的差异性,提出了采用两轴陀螺仪来实现鼠标指针定位的方法。详细阐述了两轴陀螺仪静态时旋转角度的测量方法、动态旋转角度变化率的计算、指针灵敏度系数的优化及鼠标指针两维位移变化量(ΔX,ΔY)的计算。考虑到在电压下降或环境温度变化后,陀螺仪会发生零点漂移,提出了一种动态自校正的算法,对零点进行自校正,对完成校正的时间进行了测量,并实现了满意的校正效果。该技术目前已应用于无线空中鼠标之中。

一种速度矢量和位置矢量分离估计的固定单站无源定位改进算法

针对无源定位必须实现快速和稳定定位跟踪的要求,提出一种目标速度矢量和位置矢量分离估计的改进算法。该算法首先利用目标辐射源脉冲到达时间、到达方向、方位角变化率和仰角变化率建立了两组速度矢量作为变量的伪线性观测方程,并利用伪线性卡尔曼滤波算法估计目标速度,然后建立了将位置矢量作为变量的状态方程,而速度矢量作为确定性控制项加入状态方程,并利用修正增益扩展卡尔曼滤波算法对目标位置进行滤波。计算机仿真表明本文的算法具有定位精度高,收敛速度快的优点。

一种单机对固定目标的无源定位方法

首先分析了对固定辐射源进行定位的2种模型:利用测角信息对固定辐射源的单站无源定位;利用角度及其变化率信息对固定辐射源的单站无源定位。分别对这2种定位方法进行分析,并通过推广卡尔曼滤波(EKF)算法对上述定位算法进行比较,加入角度变化率不但可以对目标瞬时定位,而且可以实现比只测向定位更高的定位精度。