一种基于冗余基线的时差定位去模糊方法

多站时差定位系统对高重频脉冲模式辐射源会出现定位模糊甚至无法定位,严重影响了侦察定位系统的功能实现。论述了无源时差定位原理,指出脉冲重复间隔小于定位基线时间窗是造成时差定位模糊的主要原因,从而提出通过增加定位副站,基于冗余基线方法实现辐射源的定位,得出增加冗余基线方法能实现定位去模糊,有效改善时差定位系统的目标模式的适应性。     

对海面远距离运动目标定位跟踪的IMM算法研究

研究了平流层三站测时差无源定位系统对海面远距离运动目标定位与跟踪的滤波算法问题。将IMM滤波器应用到平流层三站测时差定位系统中,采用三模型组合的IMM滤波算法,首先通过时差测量参数计算出粗略的定位结果,接下来采用IMM滤波算法逐步估计出运动辐射源的速度,并修正初始的定位结果,提高定位精度。仿真结果表明,基于IMM滤波器的三站时差定位系统具有较快的收敛时间、较高的跟踪精度和适中的计算复杂度,能够对不同强度的机动目标进行定位与跟踪,很好地解决了三站时差定位系统对海面远距离运动辐射源定位跟踪的算法问题。还提出了利用回归处理的方法进一步提高固定目标定位精度的思想。     

多基站无源定位技术在区域定位网络中的应用

多站时差定位是一种较精确的定位方法，它通过处理三个或三个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位。文中论述了多站时差无源定位的基本原理，提出了以TDOA多基站小区无源定位系统为基础构建区域定位网络的方案。论述了时差双基无源定位的基本原理，以及小区定位系统的几何布站，地面观测站对空中平台的实时精确定位算法，同步技术，区域组网与越区切换等主要问题的实现方案。     

一种扩展多站无源探测定位范围的新方法

长基线时差定位体制的多站无源探测定位系统对采用窄波束发射的辐射源存在一定的难度,影响其实际使用.文中以多站无源探测定位装备的单个侦察站为基础,利用空频域信息实现对目标辐射源的单站无源定位.在保持现有系统硬件不变的基础上,设计了单多站一体化无源探测定位系统结构,讨论了系统实现的关键技术和解决途径,并通过仿真方法提出了单站无源定位对角度、角速度、多普勒频率参数测量的要求,这对改造现有的多站无源定位系统和扩展多站无源探测定位范围具有一定的参考意义和应用价值.仿真实验表明,单站无源定位系统对角度的测量精度要达到mrad量级,角速度的测量精度要达到mrad/s量级,多普勒频率变化率的测量精度要达到Hz/s量级.     

空间四站时差定位中的模糊及无解研究

将平面三站时差定位的基本原理加以推广,应用于空间四站时差定位系统中出现的模糊和无解现象的研究。根据仿真结果,找出了模糊分布与测量站布局之间的关系,提出了排除部分模糊区的方法;同时对无解产生的原因加以分析,并讨论了在无解情况下的次优定位方法。空间时差定位系统因其复杂性,比平面定位系统更容易出现模糊现象。因此,在设计各测量站的布局时,应当结合本文的分析和讨论,将所需的可控区设置在模糊区和无解区之外。     

目标高度对三站时差定位精度的影响

由于三站时差定位系统不能进行三维定位,因此目标高度便成为三站时差定位系统误差产生的主要因素之一。详细分析高度对三站定位系统定位精度的影响对于正确评价一三站时差定位系统具有极其现实的意义。本文重点分析了目标高度对三站时差定位精度的影响,并进行了数值分析。     

基于实验数据的时差定位系统定位精度推算

随着数字技术和通信技术的发展，利用多个接收机进行高精度测时并用时间差来进行定位成为可能。三站时差定位系统，对其进行实际测量是检验该系统实际定位精度的重要环节。由于影响三站时差定位系统定位精度的因素较多，因此充分考虑各种因素的影响对实测数据进行分析，给出三站时差定位精度的推算方法，对于检测定位系统研制厂所估计的定位精度以及下一步为被试定位系统对作战对象定位精度的推算具有极其重妻的意义。文中在对影响三站时差定位系统定位精度的因素进行详细分析的基础上，给出了一种基于实验数据的三站时差定位系统定位精度推算方法，并给出了数值计算结果。     

目标高度对三站时差定位精度的影响

由于三站时差定位系统不能进行三维定位，因此目标高度便成为三站时差定位系统误差产生的主要因素之一。详细分析高度对三站定位系统定位精度的影响对于正确评价一三站时差定位系统具有极其现实的意义。本文重点分析了目标高度对三站时差定位精度的影响，并进行了数值分析。     

对相似递推程差的一种修正方法

利用相似递推法,即可将基于短基线的相差测量结果拓展到长基线多站无源定位系统,由于双站相差测距法实际上是建立在三站定位技术之上的,且测量精度与量值巨大的光速无关,所以就能实现比现有双站测向和三站时差法更高的定位精度。但为实现准确定位,必须对递推程差进行修正。本文在已有分析的基础上,利用双站间的交会角,给出了一种更适用于工程设计的递推程差修正方法。     

一种无源定位系统时差测量方法

讨论了无源定位的几种基本方法,介绍了时差定位的原理。研究了当前基于测量时差无源定位系统,及系统中存在的不足。提出了一种使用短时傅里叶变换提高时差测量精度的方法。最后,对此方法构成的时差无源定位系统做了计算机仿真,仿真结果显示,此方法具有时差测量精度高等优点,提高了整个无源定位系统的定位精度。     

多站无源时差定位精度分析

针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。     

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...     

电离层虚高对超视距雷达多站联合定位精度的影响

在天波超视距雷达系统的短基线多站联合定位中，一般假设多站点电离层反射虚高保持一致，为确定这一假设对定位结果的影响，本文进行电离层探测试验，以研究电离层虚高对多站联合定位精度的影响。试验时分别架设两个接收站模拟短基线超视距雷达系统的接收站点，再在较远距离架设目标站点，利用来自目标站点的发射信号模拟目标的返回信号。本文假设参考站点到目标站点链路的电离层反射虚高和大圆距离是已知的，对于同一工作频率，利用参考站点-目标站点链路上的电离层虚高，去解算定位站点-目标站点之间的大圆距离。参考站点和定位站点相距约90 km情况下，结果显示:目标和定位站(道孚-武汉)大圆距离约为1 260 km时，两条链路的虚高均方根误差约为5.82 km，相应的大圆距离的定位均方根误差约为5.02 km，相对误差约为0.34%；当目标和定位站(乐山-武汉)大圆距离约为1 000 km时，误差分别约为5.5 km, 5.69 km和0.46%。试验结果和理论分析表明，可以从缩短接收站点的布局和降低电离层反射虚高两个方面进一步提高目标定位的精度。本文试验结果可为短基线天波超视距雷达的建设提供较为重要的参考价值。     

基于角度重构和差分飞行时间的室外多站定位

针对当前室外定位基站和目标之间的信号收发不同步,以及非视距(Non-Line of Sight,NLOS)环境下定位困难的问题,提出了一种基于角度重构和差分飞行时间(Time of Flight,TOF)的室外NLOS多站定位方法。首先,基于单次散射模型给出了一种关于散射体波达角(Angle of Arrival,AOA)的粗略重构方法,再利用多径信号的差分TOF并结合模型中目标、散射体、基站之间的几何位置关系构建定位方程;然后,结合先验信息添加约束区间并结合定位方程将定位问题转化为最小二乘优化问题,并利用列文伯格-马奈尔特法(Levenberg Marquardt,LM)算法进行初始解算得到基站到目标的初始估计距离;最后,将每个基站的距离估计结果进行联合多边定位得到最终目标位置。仿真结果表明,该方法利用多个基站能在室外NLOS环境中实现较高定位精度。     

天波超视距雷达海面目标定位方法研究

对单基地天波超视距雷达目标定位精度不高的原因进行了分析,通过仿真计算,给出了电离层虚高和目标方位角所引起的单站目标定位误差,提出了一种利用多基地天波超视距雷达发射站、接收站、电离层与目标之间几何关系,构建非线性定位方程组,实现对目标高精度定位的方法。由于非线性定位方程组中不涉及目标方位角,仅包含电离层虚高和目标位置等未知量,所以通过解方程组能够获得精确的目标位置,消除目标方位角和电离层虚高测量误差所引起的定位误差。通过仿真,验证了该方法的正确性。     

天线跟踪系统多站测量数据自动交会的实现

天线双随动系统跟踪非合作目标时,需要外部搜索雷达的配合来提供非合作目标的位置坐标。为了保证天线跟踪系统的可靠跟踪,在两测站交会的基础上提出了多测站数据交会的方法,并对多测站交会数据采用了平滑滤波处理、预估插值处理等实时数据处理方法,从而保证了交会引导的精确性。最后给出了多站测量数据自动交会的软件实现流程图。该方法已在工程实践中获得应用,取得良好的效果。     

INS/双天线弹载SAR组合弹体定位技术

 针对弹载景象匹配SAR应用中的弹体定位问题,提出了基于INS/双天线SAR的组合弹体定位技术,通过加装一部向下照射的天线系统,在对典型地物成像的同时实现了对弹体离地面高度的测量.首先介绍了其定位原理,然后推导了利用相对距离、多普勒和弹体高度的定位模型,给出了导弹高度测量误差对定位误差影响的关系式,针对不同的地形起伏,分别提出了基于迭代和地形匹配的弹下点高程误差消除方法,最后分析了双天线定位方法对雷达系统的要求.对典型场景的仿真表明,该定位方法相比利用INS高度通道数据和气压高度计进行定位误差明显减小.     

基于微惯导与VLC的室内高精度定位技术研究

高精度室内定位在很多场合的实用性和必要性日趋显著,其应用前景广阔,已成为研究前沿.基于微惯导技术的室内定位,是目前最为精确和有效的一项定位技术,但由于微惯导测量组件存在不可避免的漂移现象,使其无法长时间独立用于目标的定位.在此背景下,提出了一种基于微惯导(Micro-Inertial Navigation System,Micro-INS)与可见光通信(VLC)系统相结合的定位方法.在该方法中,首先通过微惯导测量组件进行航位推算,然后利用获取的VLC信号对微惯导系统的位置信息进行校准,补偿微惯导系统的定位累积误差.定位实验结果表明,文章所提出的方法可有效地提高系统定位精度,实现室内的长时间精确定位.     

单基站UWB定位距离的获得及处理方法

相比于其他定位系统通常至少需要3个参考基站的开销来说,UWB单基站定位只需要一个基站,系统配置简单,可以很快的被应用和发展。为了提高UWB单基站定位系统中对于距离的测定精度,提出了一种应用于该系统的通信定位协议。该定位通信协议用于更加精确地进行基站与标签之间的时钟同步。同时将最大概率数据处理方法应用于距离数据处理。通过对UWB单基站定位系统的整体仿真得到的距离测量误差小于5 cm。该仿真结果说明了此种定位协议和最大概率数据处理方法可以应用于室内高精度无线定位。     

工作空间测量定位系统加权问题研究

工作空间测量定位系统(workspace Measuring and Positioning System,简称wMPS)是一种基于旋转激光扫描平面定位技术的室内大尺寸定位系统。它可实现计量精度的三维坐标测量,主要应用于制造加工及装配领域。作为一种分布式系统,工作空间测量定位系统也存在着为不同测量节点分配权重的问题。考虑到在定位过程中误差的复杂性,提出一种根据不同测量区域,利用统计数据对不同测量节点动态分配权重的分权方法。为验证此方法,设计了对比实验,实验结果表明:文中提出的加权方法可显著提高工作空间测量定位系统的测量精度。