面向对流层散射传输的星地联合检测定位技术

针对地面超远距离目标进行到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)被动定位时,将天基监测卫星与地面监测站点相联合,可有效规避天基多星联合体制成本高、调度灵活性受限等问题,但受地面目标与地面监测站之间对流层散射传播非直线路径关系影响,星地联合定位精度常难以满足实际应用需求.针对此问题,本文提出一种面对对流层散射传播超视距的超远距离目标星地联合定位技术,通过地面目标与地面监测站之间对流层散射传播路径等效地球半径数学模型构建,以描述二者之间非直线路径光程长度关系,进而联合目标与天基监测卫星之间直线传播路径数学模型,构建新的星地联合TDOA被动定位方程组,最后,通过牛顿迭代法对该非线性方程组进行解析获得定位结果 .本文给出了星地联合的对流层散射目标定位克拉美罗下界(Cramer-Rao Lower Bound,CRLB)推导,并且验证了本文针对远距离目标提出的定位方法的估计性能.计算机仿真验证表明,所提技术可有效消除对流层散射传播非直线关系对定位精度恶化影响,实现了星地联合超远距离目标TDOA被动定位精度有效提升.

基于遗传算法优化的短波时差定位算法

作为一种不受网络枢纽和有源中继制约的远程通信手段,短波通信系统在军事和民用领域均受到广泛关注.众所周知,短波信号远程传输是通过电离层反射实现的,其无源定位作为电子对抗领域的重要组成部分一直是国内外学者研究的热点,因此针对上述场景如何实现有效的辐射源定位是目前短波通信系统中亟待解决的问题.本文提出了一种新型短波时差定位算法,该算法分为时差提取、粗定位和精确定位三个过程,利用遗传算法进行联合优化,在没有电离层参数信息的情况下实现精确定位.为证明算法的有效性,给出了相应的仿真实验和实地实验分析结果,结果表明该算法不仅简单、实用性强,且精度优于3%.本文所提算法为短波盲源远程定位的发展提供了新思路、新方向.

复杂环境下5G

5G NR在可视(LOS)环境下可实现亚米级的高精度定位,但在实际复杂环境中,5G定位技术的研究较少。本文通过对Chan算法进行改进,在Chan-Taylor联合算法的基础上提出一种针对NLOS环境的5G NR的定位方法,最后得出结论,复杂环境下该定位方法仍然有较高的定位精度且NLOS环境下基于5G NR的Chan-Taylor融合算法相较于其他算法效果有更好的定位效果。

超短波联合超视距通信技术研究

兼蓄并用流星余迹、对流层散射和Es层信道资源的超短波联合超视距通信系统,是流星余迹通信设备的波形扩展和能力提升设备。基于上述信道模式可在同一链路实现弯管传输的物理机制,论述了超短波联合超视距通信的可行性;进而给出了一种通信系统解决方案,对其功能特点、系统组成、工作流程及关键技术进行了简要介绍;并通过距离为1 495 km和293 km的2条链路的野外试验,评估了多模共链的超视距通信效果,表明在超远距离及近距离上皆实现了与单一流星余迹模式相比的通信能力提升。

基于双视线特征感知编组的多目标跟踪方法

为实现精准的图像多目标捕获与跟踪,提出基于双视线特征感知编组的多目标跟踪方法。利用自由形状线特征涵盖的丰富信息,使用双视线特征感知编组方法将线特征匹配结果当作计算条件,推算已匹配的每对线特征左右视差均值,将方位相近、左右视差均值接近的线特征视作一组,明确各组线特征作用窗口,代入时差收敛均值,实现多目标特征匹配;代入联合概率数据关联算法,构建改进粒子滤波模型,让粒子权值呈现出测量值与目标轨迹的关联概率,确保各目标跟踪轨迹持续性,并完善轨迹初始点与终点,增强跟踪时效性。仿真结果表明,所提方法能很好地处理车辆交叉引发的错误匹配问题,在交叉或遮挡等复杂情况下,依旧可以快速准确地同时对多个目标车辆进行跟踪。