一种三站时差定位的布站优化算法

测量站的布站直接影响时差定位目标的定位精度.针对一定区域目标整体定位精度的优化,提出了一种三站时差定位的布站优化算法.以水平定位精度因子(HDOP)为定位精度的度量准则,建立布站优化问题的多目标规划数学模型,通过构造最小最大评价函数,求解模型的最优解,从而得到三站时差定位的最优布站.仿真给出了该布站优化算法对某种初始布站进行优化前后两种布站的HDOP分布图.由仿真结果可以看出,相对于初始布站,最优布站对目标区定位精度的提高较为明显,验证了这种布站优化算法的有效性.     

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...     

基于半定松弛的时差定位系统优化布站算法

在时差定位系统中,观测站与目标的几何位置关系对定位精度有着重要影响。针对传统布站方法只适用于规则布站区域的不足,本文提出了一种新的可用于不规则布站区域内的近似最优布站算法。该算法所遵循的最优准则是使系统对目标的定位误差椭球体积下限达到最小,通过离散化布站区域将最优布站问题等价为一个组合优化问题,并采用半定松弛方法将难以求解的组合优化问题变换为一个易于求解的半定规划问题,从而得到规定布站区域内的优化布站方案。计算机仿真结果表明,该算法既可以用于规则布站区域也适用于不规则布站区域。     

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。     

不规则布站时差定位系统定位精度分析

在无源多站时差定位系统中布站方式对目标的定位精度有直接影响。在实际战场环境中,布站受地形和战术应用的限制,布站方式会出现不规则的现象。本文给出了多站时差定位的精度分析,并以四站时差系统为例,仿真分析了不规则布站条件下定位精度分布的变化,为战场环境下多站系统的布站提供了理论依据。     

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.     

双站交叉定位雷达布站方法研究

无源定位雷达系统本身不辐射电磁信号,因此能够有效地保护己方的安全.双站交叉定位技术是一种准实时的无源定位技术,在军事领域应用非常广泛.首先研究了双站交叉定位的定位原理,分析了在雷达测角精度、基线测量精度一定的情况下定位误差与雷达布站的关系.给出了定位误差与雷达布站的数学模型,对不同条件下的定位误差进行了仿真,在分析仿真结果的基础上,得到了定位误差与雷达布站的基本规律,为雷达布站问题提供了理论参考,具有一定的工程应用价值.     

时差定位系统精度分析及工程应用

在海域飞行器落点测量中,传统的光学交会、单脉冲雷达测量等手段布站要求高,单一手段测量效果差,相比而言,时差定位系统具有适应性强、布站灵活、测量精度高等优点。对时差定位系统测量精度模型进行了分析和仿真,在此基础上,结合某飞行器海上测量的工程应用,对布站方法、测量效果进行了探讨,为海上飞行器落点测量提出了新的解决方法。     

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.     

无源时差定位系统最优布站方法研究

为提高基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)的三维无源定位系统的定位精度,提出了一种考虑基站时差测量性能差异的最优布站方法,该方法通过求解目标所在区域定位误差的克拉美罗下界(Cramer Rao Lower Bound,CRLB),以定位误差CRLB的迹的平均值最小为优化准则,采用粒子群算法对指定区域进行最优布站仿真研究。仿真结果表明,该方法求解的最优布站位置与假设TDOA测量误差为恒定高斯分布时求解的位置相比,提高了目标区域的整体定位精度;与用遗传算法求解最优布站位置相比,其收敛速度更快,更适用于需要快速作出反应的侦察定位场景。     

A data complementary method for thunderstorm point charge localization based on atmospheric electric field apparatus array group

Data loss or distortion causes adverse effects on the accuracy and stability of the thunderstorm point charge localization. To solve this problem, we propose a data complementary method based on the atmospheric electric field apparatus array group. The electric field component measurement model of the atmospheric electric field apparatus is established, and the orientation parameters of the thunderstorm point charge are defined. Based on the mirror method, the thunderstorm point charge coordinates are obtained by using the potential distribution formulas. To test the validity of the basic algorithm, the electric field component measurement error and the localization accuracy are studied. Besides the azimuth angle and the elevation angle, the localization parameters also include the distance from the apparatus to the thunderstorm cloud. Based on a primary electric field apparatus, we establish the array group of apparatuses. Based on this, the data measured by each apparatus is complementarily processed to regain the thunderstorm point charge position. The results show that, compared with the radar map data, this method can accurately reflect the location of the thunderstorm point charge, and has a better localization effect. Additionally, several observation results during thunderstorm weather have been presented.     

分布式声源定位系统节点最优布局方法及性能研究

为提高基于到达时间TOA（Time of Arrival）的分布式声源定位系统在应用中的定位精度,推导出各节点测量性能存在差异条件下定位误差的CRLB（Cramer Rao Lower Bound）,遵循探测区域定位误差的平均CRLB最小的最优准则,对目标以均匀分布和高斯分布概率出现的情形,采用自适应遗传算法进行最优布局仿真研究.仿真结果表明,基于节点观测性能的最优布局与声源出现的概率分布直接相关;且与不考虑节点性能时的最优布局相比,提高了定位区域的整体定位精度.     

阵面机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响分析与验证

天线阵面机械轴误差在多个维度上共同影响相控阵雷达测角精度,实际应用中难以测量、分析和验证,是高精度相控阵雷达实现精确测角迫切需要解决的关键问题之一.基于机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响模型,推导出实际条件下空间直角坐标系到阵面直角坐标系的变换矩阵,对相控阵雷达波束指向公式进行修正,详细分析了机械轴误差及波束扫描角变化...     

基于TOA的传感器网络定位误差几何分布研究

无线传感器网络中,自身节点定位精度与确定该节点位置的锚节点的几何关系密切相关。分析了TOA算法的定位原理,引入了GDOP描述定位误差与锚节点群几何布局关系,并给出了基于测距的算法中GDOP的计算方法。通过场景分析,结合质心算法原理,提出锚节点群内点定位精度高,仿真验证了结论。     

高超声速飞行器楔面激波的光线偏折校正模型

天文定姿是飞行器实现高精度自主导航的重要技术手段之一。高超声速飞行器在飞行过程中会产生激波,造成光线偏折,影响星敏感器的观测和天文定姿导航的性能。现代高超声速飞行器多采用乘波体设计,其载荷舱部分可简化为楔面结构。论文聚焦高超声速飞行器上楔面激波,基于空气动力学理论,给出了高超声速楔面激波结构参数的解析计算方法,以及激波对光线偏折影响的量化测算模型。提出了一种利用解析计算结果控制光线偏折的校正模型,讨论了激波角测量误差在该模型中的传播,证明了激波角测量误差与其引起的校正效果偏差其呈负线性相关。仿真试验表明,在高度20 km、马赫数5-8的条件下,楔面上方形成稳定的激波结构,对入射光线造成的偏折可达6.8";解析计算方法获得的激波角参数与试验结果误差在0.1"以内。这意味着运用该模型来校正光线偏折的误差可以控制在激波角观测误差的量级,可以显著提升观测精度。     

面向FMCW激光雷达的修正Rife算法设计与硬件实现

FMCW激光雷达以其高精度、抗干扰能力强、同时测距测速等特点得到了广泛研究。针对FFT固有栅栏效应引入测距、测速误差的问题,通过分析频谱幅值和相角的规律,并结合正弦函数原理提出了一种易于硬件实现的修正Rife算法,有效地降低了传统Rife算法在估计频率接近FFT量化频率点时的误差。通过仿真和FPGA验证,修正Rife算法在信噪比为?10 dB时相较于传统Rife算法平均误差降低了69.6%,均方根误差降低了50.7%,而计算量仅增加了两个乘法和加法,与N点FFT计算量相比可忽略不计。最后,通过搭建光学测试平台,模拟激光雷达中频回波信号验证了该算法的有效性。测试结果显示,该算法可在112 m范围内实现同时测距测速,测距误差不大于5 cm,测速误差不大于0.16 km/h,满足实时性要求。     

激光跟踪测距中的测量检测技术

介绍了利用半导体光源可达秒级的激光跟踪误差斜率曲线测量系统.阵列式激光光束光强分布测试仪和与激光跟踪测距接收机数据采集与处理的接口和打印、I/0接口等.成为激光跟踪测量设备装配检验和测量的依托手段,给出误差斜率曲线的测试结果.     

一种低轨双星窄带信号定位方法

针对低轨双星系统对窄带辐射源无源定位的应用场景,基于双星观测到的辐射源到达频率差,提出了一种多次频差测量联合估计辐射源位置的方法。详细描述了算法原理、算法处理步骤,并通过计算机仿真分析了信号频率、频差测量误差、观测时长等因素对定位精度的影响。仿真分析表明,在观测时间大于20 s、频差测量精度0.1 Hz时,该方法定位精度优于1.5 km,具有较强的工程应用价值。     

基于近场测试的相控阵天线自动化校准 与阵面监测方法

相控阵天线装配好之后,由于各组成部件机械加工误差、装配误差、部件老化更换和环境温度改变等因素,各 单元通道的初始幅相产生差异,因此必须对天线的所有系统进行校准。本文针对小型化相控阵平台,通过硬连接将相控 阵天线的波控系统与测试设备相结合,提出一种简便的自动化近场逐点校准方法。同时,本文还提出一种简单的外监测 方法。当相控阵天线工作期间,可对阵面的幅相分布进行监测。可在相控阵天线工作期间,对近场幅相校准数据进行修 正,达到阵面自身校准的目的。经对一个16阵元的相控阵天线进行实验测量可知,该自动化校准与阵面自身校准方法可 以准确、快捷测试出天线阵面的幅相分布。非常适合一维、二维相控阵天线,尤其是小型化相控阵天线的幅相校准与监 测。