一种改进的双基地声纳马尔可夫定位算法

借鉴岭估计的思想,通过对加权矩阵特征值基准修正,提出了一种改进的马尔可夫定位算法,实现了测量误差协方差阵逆的全域性存在,解决了马尔可夫估计算法在双基地声纳定位应用中的奇点问题.利用该算法对某双基地声纳系统进行了针对定位精度的几何分布的实例仿真,定量分析利比较了3种不同组合方式下算法的定位精度.仿真实例表明,与最佳线性数据融合定位算法相比,运用改进的马尔可夫定位算法对水下目标进行定位可以获得更高的定位精度,同时在基线附近和发射站接收站两侧区域内定位性能亦有较大的提高.算法拓展了冗余数据组合估计在声纳系统中的应用范围.     

多基地声纳系统定位精度分析与最优布站

双基地与单基地声纳相比,具有较好的反电子对抗的能力.但是在某些区域(如基线区、发射和接收站的侧边区),其定位性能较差.为了改善这些区域的定位性能,最有效的办法就是增加发射和接收站的数量,形成多基地声纳系统.而对于多基地声纳系统而言,不同的站址布局,算法的定位精度也不会相同.给出了多(四)基地声纳系统定位布站的几何分类,通过多基地TOL算法仿真分析了各种布站的定位精度,得到了多基地定位布站方案,方案可得到比较理想的定位精度,工程易实现.具有较强的应用价值.     

基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站研究

利用部署于不同地点的多台光电经纬仪对飞行目标进行交会测量,可以确定被测目标的空间位置.为提高对被测目标的定位精度,提出了一种基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站方法.首先建立了光电经纬仪交会测量定位优化布站数学模型,然后针对该优化问题对遗传算法进行了设计,最后运用该算法对三台光电经纬仪布站几何进行了优化布站仿真计算,得到了三台光电经纬仪经布站优化后的站点坐标,且仿真结果表明该方法能够明显提高对被测目标的定位精度.     

基于加权最小二乘的多基地声呐定位算法研究

研究水下监视目标跟踪声呐定位精度问题,改善双基地声呐在某些区域(如基线区、发射和接收站的侧边区)定位性能,为了提高系统定位精度,最有效的方法就是增加发射和接收站的数量,形成多基地声呐.根据多基地声呐的几何关系,提出了加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,结合定位误差的表达式,对定位性能进行了仿真.仿真结果表明,基于加权最小二乘估计的多基地声呐定位优化算法,能够充分利用各基站的测量信息,有效提高声呐系统的定位精度.与基于距离信息的多基地声呐定位算法相比,算法不仅具有较高的定位精度,而且可以有效解地解决边区定位误差较大的问题.     

双基地声呐定位算法的研究与比较

由于双基地声呐是收发分置的,所以其在水下目标探测和定位方面有着特殊的性质。目前,关于双基地声呐的研究已经引起了人们的广泛关注。该文给出了基于波达时间定位（TOL）和波达方位定位（BOL）的两种双基地声呐定位算法,分别研究了基线长度、时间测量误差、角度测量误差对算法定位精度的影响,最后对这两种算法的定位精度进行了比较和仿真,给出了不同条件下的误差分布曲线。仿真结果表明：双基地TOL算法的定位精度高于BOL定位算法,是一种高精度的双基地声呐定位算法。该算法也可推广应用于多基地声呐的水下定位。     

多基一次监视雷达在空管中的精度分析与仿真

在空管多基一次监视雷达系统的研究中,空管监视系统复杂,定位精度控制管理困难.为此提出采用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达的TOA定位算法,明确了多基一次雷达定位精度差是由于距离测量误差和几何精度引起的.根据国际民航组织航路5NM和终端区域3NM最小间隔的标准和民航监视系统的精度要求,提出了运用多个发射站和接收站结构的多基一次监视雷达模型来改善几何精度因子,并对多个发射站和接收站的情况进行了仿真.仿真结果验证了采用多基一次监视雷达能满足民航航路和终端区的精度要求.     

基于粒子群算法的多机无源定位系统优化布站

在一定海空战场背景下,通过调整多机无源定位系统中各机位置布局可以有效地提高该系统对特定区域目标的定位精度。文中通过推导多机时差定位算法误差的GDOP公式,提出了利用粒子群算法寻找多机无源定位系统最优布站的方法。与传统典型布站相比较显著降低了对区域目标定位误差,明显提升了多机无源定位动态快速布站能力。同时利用粒子群算法对定位站数不同情况下进行仿真,得出了对应的最优布站形式。     

光电经纬仪组网实时定位算法及性能分析

在研究多部光电经纬仪组网测量目标三维空间坐标算法的基础上,给出了一种利用正交矢量算法进行目标实时定位的方法,推导出定位精度公式,并验证其性能.运用蒙特卡洛实验方法对三种定位算法在三台光电经纬仪不同测量误差、不同站址坐标和目标不同轨迹条件下,进行定位精度仿真,得出其误差分布曲线,最后计算出三种定位算法在不同基站数目下的执行效率.仿真和计算结果表明,算法可以有效地提高光电经纬仪组网测量的定位精度,并且具有实时性强、精度整体稳定等优点,能够满足光电组网跟踪测量系统对运动目标高精实时定位的要求.     

双基地声纳两坐标目标三维定位算法精度分析

T／R—R型双基地声纳系统采用两坐标声纳对目标定位时,同时获得二个观测量。就可以对目标进行三维定位。如利用发射站方位角信息以及接收站距离和与方位角信息观测目标实现三维定位的算法,分别研究各观测量（双站角度测量误差,时间测量误差,站址测量误差等）、系统参数（基线长度等）以及环境参数（卢速波动）等因素对算法的定位精度的影响,通过数值仿真,做出各因素的误差几何分布图。仿真结果最示,系统的定位精度受双站角度测量误差的影响非常大,提高角度测量精度是提高系统定位精度的非常有效的方法。     

多站虚拟量测变换均值无源定位算法

在多站无源均值定位算法中,为了解决部分传感器间夹角过大或过小所导致的定位精度下降问题,提出一种基于虚拟量测变换的多传感器管理无源定位算法.首先在全局坐标系下分析了传感器间夹角对误差几何稀释度(GDOP)的影响,进而得到双站获得较好定位精度的夹角约束关系;其次针对不满足该约束关系的传感器组合提出一种虚拟量测变换定位算法,通过空间管理的方法达到对传感器的优化布站,并结合算法的实施步骤对其原理及特点进行了理论分析,尤其对变换前后的交点精度进行了比较.仿真结果表明虚拟量测算法的定位精度要明显优于均值算法,进而说明该算法的有效性及传感器管理在多站无源定位中的重要作用.     

遥测GPS/BD定位数据实时引导雷达局部组网技术

为满足靶场航落区外弹道测试以及关键段测试需求,利用弹载GPS/BD导航信息误差固定、不会随时间累加的特点,结合遥测地面站波速角宽的测试优势,提出一种利用遥测GPS/BD定位数据实时引导雷达局部组网技术。该方法首先对遥测地面站接收到的GPS/BD数据进行实时解算、坐标转换;然后通过指控网络将引导数据实时发送至雷达,实现遥测引导雷达。为保证整个传输过程数据可靠稳定,通过添加校验后再传输的方法,提高传输数据质量。通过实际应用,该方法可以稳定可靠的引导雷达完成测试任务。     

基于UKF的红外目标空间定位方法

针对单站系统利用一次观测对目标进行定位,瞬时定位误差较大,提出了基于UKF的红外目标空间定位方法。基于针孔成像模型,借鉴主动视觉思想,通过控制红外热像仪运动拍摄目标图像,获取目标位置,并用GPS接收机测得拍摄点世界坐标。根据透视投影变换方程,借助站心地平坐标系和WGS-84坐标系建立红外目标空间定位的非线性系统模型,在此基础上引入UKF（Unscented Kalman Filtering）滤波算法进行空间定位。实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

移动基站无线传感器网络2个参数的优化

针对一种移动基站协助数据收集模式,研究移动基站最佳缓冲区位置的设计问题,得出节点在发射半径r=R的情况下,当移动基站缓冲区的中心位于2／3R时,网络的总能量消耗最小,当中心位于1／2R时,网络的寿命最长。在r〈〈R的情况下,节点的发射功率可选择{l..k}中的一种传送数据,并给出通过插值作图法得到最佳基站缓冲区位置的设置与节点最佳发射功率的计算方法,相比采用固定功率发射方法,能够将网络寿命提高5倍。     

Directional communication with movement prediction in mobile wireless sensor networks

By introducing mobility to some or all the nodes in a wireless sensor network (WSN), WSN can enhance its capability and flexibility to support multiple missions. In mobile wireless sensor networks, mobile nodes collect data and send data to a sink station. When the sink station employs directional antennas to send and receive data, its communication capability can increase. Using directional antennas implies the transmitters must know the direction or location of the receiver. It is necessary to predict a mobile receiver’s movement to keep the transmitter’s antenna pointing to the right direction. A mobility prediction algorithm is proposed in this paper, which is based on the knowledge extracted from real vehicles traces. The validation experiments indicate that the prediction accuracy rate of the algorithm is 96.5 % and the communication using directional antenna with movement prediction saves about 92.6 % energy consumption with a suitable beam-width and shakehand interval.     

盲源分离与高分辨融合的DOA估计与信号恢复方法

目标方位估计(Direction of arrival, DOA)和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪与识别的前提.基于盲源分离方法可以得到含有阵列流形信息的解混矩阵, 融合成熟的高分辨方法提出了一种新的方位估计、信号恢复模型和方法. 在宽带信号背景下进行了仿真实验, 结果表明该方法可实现目标方位的实时估计和目标信号的恢复. 在同等条件下完成同样的目标方位分辨率, 比单纯的高分辨方法要求的阵元数和快拍数较少, 要求的信噪比要低. 海上实测数据检验也表明, 比常规的最小方差无失真响应(Minimum variance distortionless response, MVDR)方法得到了更好的结果, 明显提高了弱目标信号的空间谱能量, 增强了检测弱目标信号的能力.     

一种基于特征点的三维网格盲水印算法

针对三维网格水印空域算法无法兼顾嵌入量与透明性,且水印盲检测过程繁琐的问题,提出一种基于特征点的盲水印算法。选取三维模型最远两点为全局特征点建立全局坐标系,根据仿射不变性原理将原始载体仿射到一个固定的球型空间,以增强对多种几何攻击的抵抗能力。根据载体点密集程度将其等分成若干个局部空间,以局部空间中离质心最远点为局部特征顶点建立局部几何坐标系,从而增强算法的透明性。利用顶点在坐标系的投影角度来存储水印索引,实现盲水印。实验结果表明,该算法能有效抵抗旋转、缩放、噪声等攻击,具有强鲁棒性和较好的不可感知性,同时兼具盲水印检测优势。     

传感器网络中具有负载平衡的移动协助数据收集模式

数据收集是无线传感器网络的一个基本功能.然而,现有的数据收集模式大都是基于静止基站的网络结构,导致基站周围的节点由于担负着网络内的所有负载而快速死亡,成为网络性能的瓶颈.研究如何利用移动基站收集数据来达到负载平衡.提出了一个利用移动基站协助数据收集的模式(movement-assisted data gathering,简称MADG),它将基站移动区域设置为缓冲区,首先将数据沿最短路径传输到缓冲区内,然后在基站移动的过程中进行数据收集.证明了缓冲区位置设置在距离中心时数据传输总能耗最少,并证明了存在一个缓冲区位置使得最大节点负载最小化,进而确定了同时考虑到能源消耗和负载平衡的基站移动区域.理论分析和实验结果表明,提出的数据收集模式在很大程度上降低了网络节点的最大负载,并且减少了数据传输能源中的消耗,分别比固定基站和同类工作的最大网络负载降低95%和80%以上.     

基于三维扩展卡尔曼滤波的算法

现在的定位算法通常是二维形式的,在基于扩展卡尔曼滤波的TDOA/AOA算法的基础上推导出了该算法的三维形式。在本文中将方位角、俯仰角、TDOA三个量构造成符合扩展卡尔曼滤波器的模型,可求得三个分量,从而最终得到移动基站的位置估计。我们仿真了该方法的跟踪轨迹,推算出参数克拉美罗下限     

多基准站GPS定位靶场测试方法研究

在靶场试验过程中,传统的单基准站由于基线长度的限制使其作用范围有限,从而超出一定距离后,差分精度随着大气误差相关性的减弱而明显受到影响;为了解决靶场GPS单频伪距差分定位距离远时精度下降问题,提出了多基准站GPS定位伪距差分定位方法;该方法深入分析伪距方程和伪距差分定位之间的关系;建立靶场基准站网络实时接收目标定位数据和基准站定位数据并实时传送到控制中心;利用基于距离的线性内差模型,设计多基准站数据处理算法和多基线测量数据加权处理方法,实时解算目标定位信息;测试结果表明,多基准站GPS定位伪距差分定位方法,能够有效地解决常规单基准站伪距差分定位精度随用户站与基准站距离增加而降低的问题,同时提高了测试精度。     

基于WGS-84地球模型的三站时差定位算法

针对基于WGS-84地球模型的三站时差定位算法,从定位模糊、定位精度和运算效率3个方面,综合比较了传统的牛顿迭代算法与一种基于测量站覆盖范围的局域参考坐标系(以下简称局域参考坐标系)下算法的性能.将局域参考坐标系下算法的定位结果作为牛顿迭代的初值,结合两种算法,形成一种综合算法,并对3种算法进行性能比较.由仿真结果可知...