四站时差无源定位精度分析

在推导时差无源定位和定位精度的基础上,重点分析了T型、Y型、菱形、正方形等典型四站布站的定位精度;分析了布站基线长度、布站高度、站址误差、测量误差等因素对定位精度的影响;分析了不规则布站对定位精度的影响.仿真结果表明,四站时差无源定位精度与布站方式密切相关,工程应用应根据不同需求选择适合的方案.     

四星时差定位精度分析

针对四星时差定位系统,在Y型、倒T型、方形和菱形分布的条件下对定位精度进行仿真,并分析了卫星高度、基线距离对定位精度的影响。仿真结果表明,四星时差定位在Y型分布时具有最佳的定位精度,且基线距离越大定位精度越高,适当的不规则分布有助于定位精度的提高。     

多元外辐射源单站时差定位技术

针对传统单站无法实现时差定位、多站定位布站选址困难的情况,提出了一种利用多元外辐射源实现单站时差定位的方法,并推导了定位算法和详细流程。基于几何精度因子(GDOP)方法分析了不同时差测量精度、基线长度、布站方式对定位精度的影响。利用Monte-Carlo仿真验证了定位算法的有效性,也说明了这种利用多元外辐射源定位新思路的可行性。仿真结果表明,该定位方法在长基线、Y型布站时定位精度最高,相比均采用地面外辐射源定位,利用卫星与地面外辐射源结合的方式可以使三维定位精度提高10倍以上。     

五站时差无源定位及其精度分析

在推导五站时差无源定位和定位精度的基础上,重点分析了正方形、Y形、T形、五边形等典型五站布站的定位精度;分析了布站基线长度、布站高度等因素对定位精度的影响;分析了空间机载无源侦察系统的四种不同布站方式的定位精度.仿真结果表明,五站时差无源定位精度与布站方式密切相关,工程应用应根据不同需求选择适合的方案.     

接收站位形对甚低频源定位精度的影响

考虑到地球曲率的影响,文中使用基于球面模型的远距离多站时差定位算法来具体研究VLF源定位的精度.针对四接收站下的方型布站和星型布站两类典型布站几何,使用蒙特卡洛随机试验的仿真方法计算了探测区域内接收系统对VLF源定位结果的均方根误差,分析了布站几何、基线长度和主站选择三类因素对定位精度的影响.结果表明:提高基线长度可以...     

三维时差定位系统的模糊及无解分析

针对四站三维时差定位系统,分析了一种在非线性方程组精确求解方法的定位过程中可能出现的模糊和无解问题.根据不同布站及目标高度条件下的模糊分布仿真结果,找出了模糊分布与布站及目标高度之间的规律,并给出了一些模糊现象处理方法及处理仿真结果;根据不同布站、噪声强度及目标高度条件下的无解分布仿真结果,得出了无解分布与布站、噪声强度及目标区高度之间的关系,并提供了无解现象处理方法.     

无人机载多站无源定位系统精度分析

无人机载多站无源定位系统构成简单,优点众多,是一种先进的探测侦察系统.对采用到达时间差(TDOA)定位的多站无人机无源定位系统进行了研究,详细推导了时差无源定位原理和定位精度,仿真分析了布站方式、站址误差、测时误差,以及基线长度对定位精度的影响.仿真结果表明Y型和倒Y型布站方式,定位精度比其它布站方式高;菱形布站方式在偏离基线方向(Y轴方向)具有较好的定位精度;主站与辅站的基线距离越长,定位精度越高;站址误差与测时误差越大,定位精度越差.在实际的布站中可以综合考虑以上因素,根据实际需要,采用最佳的布站方式,从而得到比较好的定位精度.     

三站时差定位的精度分析与推算模型

从三站对辐射源联合时差定位的原理入手,总结出基于时差误差与站址误差分离的定位精度模型,估计了目标高度引起的平面位置定位误差范围,通过计算机仿真得出了关于定位误差分布和布站选择的有益结论,最后给出了定位精度推算模型.     

无源时差定位模糊区与定位无解区研究

首先,介绍了二维和三维时差定位系统的基本原理;然后,从这一原理出发,对三站二维和四站三维时差定位系统的模糊区和无解区进行仿真分析,根据仿真结果得出了其分布与布站形式、目标高度及时差测量误差的关系;最后,对几种布站定位模糊、无解的问题,提出了一些消除方法和解决方案。     

四星时差定位中的卫星构型及其定位性能

针对目前多星联合定位研究中对卫星覆盖区域无法长时间高精度定位的问题,提出了一种新型的四星星座构型,并在STK软件中得到了实现。推导了在地球约束情况下基于四星时差定位的误差模型,对卫星全球飞行过程中星座构型变化时的定位性能进行了仿真。仿真结果表明,新型四星星座可以实现在卫星全球飞行过程中对覆盖区域保持高精度定位,在时差测量误差为50 ns且不考虑卫星位置误差的情况下,定位误差在依45毅波束范围内优于1.5 km,对多星联合定位技术在工程设计应用上具有重要意义。     

基于GDOP的三站时差定位精度分析

为了满足三站时差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位系统对定位精度的要求,论述了三站时差定位原理。用几何稀释精度(Geometric Dilution of Precision,GDOP)分析定位精度并做了仿真。对仿真结果进行分析,讨论站址测量误差和时差定位误差对定位精度的影响,提出要满足时差定位精度要求所需要达到的站址测量误差和时差测量误差指标,以及在工程实现中提高时差定位精度的方法。     

基于WGS-84的双星时差/频差定位算法及误差分析

研究了低轨道双星通过测量时差和频差对地面固定辐射源进行无源定位的问题。双星时差/频差定位算法是时差、频差单独定位公式和WGS-84地球椭球模型的结合,该算法通过迭代的方法提高了定位精度。文中结合定位误差算法和定位精度的GDOP算法,通过仿真、对比系统地分析了影响双星时差/频差定位系统定位精度的因素,分析结果对双星定位系统的应用具有借鉴意义。     

基于正则化约束总体最小二乘的单站DOA-TDOA无源定位算法

针对利用单站外辐射源的目标无源定位问题,该文提出一种联合到达角度和时差信息的正则化约束总体最小二乘(RCTLS)定位算法。首先,将非线性的到达角度和时差的观测方程进行线性化处理,分析了方程系数矩阵可能出现的病态问题,将定位问题建立为RCTLS模型,并采用牛顿迭代方法对模型求解,从而得到目标位置估计。最后,推导了算法的理论误差,并按照均方误差最小的原则推导了正则化参数的最优值。仿真结果表明,算法的定位精度和鲁棒性均优于约束总体最小二乘(CTLS)算法。此外,对系统几何精度因子图的分析表明,目标及外辐射源的位置对定位精度也有影响。     

三星时差定位的最佳星座布局

从三星时差定位的原理出发,构建定位方程组,推导理论定位精度公式,详细分析各种星座布局对定位的影响。根据定位误差的几何稀释,得出面积相同的三角形,等腰三角形定位效果最优;在两边长固定的等腰三角形中,等腰直角三角形是最佳星座布局的结论。     

基于TDOA/FDOA多星联合定位误差与卫星构型分析

针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差（time difference of arrival,TDOA）/到达频率差（frequency difference of arrival,FDOA）联合定位误差克拉美·罗界（Cramer-Rao lower bound,CRLB）的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.     

时差定位模型与定位精度分析

讨论目标的定位精度通常只关心接收站的几何配置,而忽略定位求解模型的选择;通过对定位模型与定位精度之间依赖关系的深入研究,具体分析较少接收站情况下不同定位求解模型对目标定位误差的影响,给出了时差定位体制下几种不同的定位求解模型,并指出多点定位工程应用中模型选择应注意的问题以及解决这一问题的可行性思路。     

基于TDOA的短基线测向精度分析与仿真

根据TDOA短基线测向原理,分析了影响其测向精度的因素,包括基线长度、基线长度测量误差、时差测量值和时差测量精度,并进一步研究了不同时差测量法下,影响时差测量精度的因素。在此基础上,对各因素造成的测向精度变化大小进行了仿真研究,得出提高短基线测向方法测向精度的结论,指出该测向方法的适用范围。