基于高频地波雷达的无角度双站雷达目标跟踪算法

高频地波雷达对于远距离目标难以给出准确的方位角观测信息,从而严重影响超视距目标的跟踪精度。为此,提出一种基于高度参数化扩展卡尔曼滤波（HPEKF）的无角度双站雷达目标跟踪算法,仅需要2部雷达得到距离和径向速度信息。通过 HPEKF技术可以对目标进行三维定位与跟踪,忽略雷达量测的方位角信息,较好地弥补当目标距离较远时测量角度精度不够精确的问题,扩展了算法的应用环境。仿真实验结果验证了该算法的可行性和有效性。     

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.     

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。     

基于模糊卡尔曼滤波的移动机器人定位研究

为了满足移动机器人准确定位的要求,提出了一种基于模糊卡尔曼滤波（FKF）的自定位算法。利用扩展卡尔曼滤波（EKF）算法融合里程计和声纳的观测数据,并针对EKF中观测噪声方差估计不准确导致滤波器性能下降甚至发散的问题,提出了基于模糊逻辑的自适应调节算法。该算法通过监测新息实际方差和理论方差的一致程度,在线调整观测噪声的方差值。仿真结果表明,此方法较EKF提高了系统的定位精度和鲁棒性。     

双基阵方位—频率匀加速运动目标跟踪算法研究

针对水中匀加速运动目标的跟踪,将两部声纳基阵量测的目标方位信息和其中一部声纳基阵量测的目标频率信息作观测融合后,根据匀加速运动状态方程,建立双基阵方位—频率匀加速运动目标跟踪系统。对于系统的非线性性,根据量测值应用非线性滤波算法对匀加速运动目标进行状态估计,从而提出了一种双基阵方位—频率匀加速运动目标跟踪算法。将系统的观测方程伪线性化,应用线性系统可观测性判定定理对系统的可观测性进行分析,得到了该系统的可观测性判定条件。仿真验证了算法的有效性与可观测性判定条件的正确性。     

极化敏感阵列的无线定位算法

无线定位技术在营救等领域有着广泛的应用前景.提出一种新的基于极化敏感阵列的定位方法.新方法将极化敏感阵列天线由均匀线阵改进为均匀平面阵,利用ESPRIT方法实现二维到达角(方位角和仰角)以及首达路径的时延参数和极化参数的估计,进而利用参数实现无线定位.联合首达路径的时延参数以及方位角和仰角信息,可在三维空间确定目标,进而提高定位精度.在多径环境下仿真,仿真结果证明了算法的有效性且定位精度满足实际需要.改进方法适用于TDMA系统,可应用于手机用户定位、移动监护机器人定位等,特别是只有一个基站或接入点的定位.     

声纳阵列网络基于移动信标到达角的渐进最优节点自定位算法

针对水下声纳阵列网络节点自定位问题,提出一种基于移动信标到达角的三维总体最小二乘（TLS）节点自定位算法。首先给出了基于方位角和俯仰角的变量含误差模型,并根据该模型提出三维TLS算法,证明三维TLS算法随信标广播次数增加是渐进最优估计,仿真结果验证所提出算法的均方根误差渐进达到CRLB。     

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

该文对无源雷达时差定位中的Chan算法进行分析研究,主要分析了非线性定位方程组的求解技术及其与之相关的定位精度、定位模糊问题,讨论不同布站对定位模糊的影响,时差测量与站址测量误差对定位精度的影响。仿真结果表明,时差测量误差,站址测量误差．布站形式、目标辐射源与各接收站几何位置关系都对定位精度有很大影响。     

基于DTOA的无线定位算法研究及精度分析

为了适应城市现代化的进程，我国将引进以色列Ituran双向通信定位无线测控网系统；论文简单介绍了该系统的定位原理，探索性地给出了基于到达时间差（DTOA）的无线定位算法，并详细地分析了时间测量误差、基站覆盖半径、移动台位置等因素对系统定位精度的影响；将算法所达到的定位精度与Ituran系统要求的精度相比较，证明效果较好。     

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

该文对无源雷达时差定位中的Chan算法进行分析研究,主要分析了非线性定位方程组的求解技术及其与之相关的定位精度、定位模糊问题,讨论不同布站对定位模糊的影响,时差测量与站址测量误差对定位精度的影响。仿真结果表明,时差测量误差,站址测量误差,布站形式、目标辐射源与各接收站几何位置关系都对定位精度有很大影响。     

航天测控预设阵地的定位与定向

协调专业测量分队标定测控阵地大地参数耗时较长,不利于战时快速应急补网。通过对比不同定位定向方法的差异,为测控分队依据不同作战背景,采用最便宜的方法完成阵地定位定向提供思路;重点对精度最差的天文定位方法做了理论分析,其引起的目标方位计算中误差为0.14°,俯仰0.04°,满足引导数据计算要求;研究了初始任务完成后,为提高作业精度进行偏心观测时的数据改正过程。实践表明,使用高度智能化、自动化的软硬件集成系统,能够自主高效完成测控阵地大地测量。     

基于FPGA的短基线水声定位接收机设计

设计了基于FPGA器件的数字声纳接收机,实现水声短基线定位系统的多通道数字正交接收,有效地降低了系统设计的复杂度和成本。该系统可应用于水下航器的定位和轨迹测量等领域。实验分析表明,通过此系统可实现精确的水下目标定位和轨迹测量,定位精度达到5‰±10cm。     

基于等效地球半径的超短波超视距时差定位方法

超视距无线传输条件下的超短波辐射源目标高精度定位技术是非合作通信侦测中亟待解决的难点问题;针对该难题,在考虑地球曲率影响的同时,提出采用等效地球半径模型对超短波信号的对流层散射信道进行修正,在此基础上构建全新的基于到达时间差的定位方程组;通过Chan算法与牛顿迭代法相结合,对该非线性方程组进行求解,从而实现了辐射源目标空间位置的获取;详细推导了不同坐标系下坐标的转换计算、TDOA方程组的求解算法、定位性能的客观评价参数——几何精度因子;通过仿真分析了时差测量精度对定位精度的影响,并对提出的等效地球半径模型进行了仿真验证,结果表明,该模型可以有效降低超视距定位误差,并且随着距离的增加,定位性能的提升效果更明显,实现了对超短波超视距辐射源目标的高精度定位,具有较高的工程应用价值。     

小转角下空间目标双基地ISAR二维成像算法

为了解决小转角下空间目标双基地ISAR方位向分辨率下降的问题,提出基于AR模型数据外推的双基地ISAR成像算法.双基地ISAR成像时,小转角下的方位向回波可认为服从AR模型,据此建立线性预测方程,利用Burg熵最大法中的Levions递推估计预测系数,然后对方位向回波进行外推,最后基于原始数据和外推后的数据共同进行谱估...     

基于分布式聚类的有向传感器网络移动目标跟踪算法研究

针对有向传感器网络DSN（Directional Sensor Networks）中,传感器节点部署数量对目标跟踪精度、网络寿命和能效问题的影响方面,提出了一个分布式聚类算法,该算法在优化活跃传感器和节点的直接通信过程中,由分布式集群来负责协调成员间的节点,通过传输给Sink的定位信息及从多个节点聚集的传感数据来准确定位目标的位置。基于该理论的目标跟踪机制,提高了目标跟踪精度、增加了网络寿命和网络剩余能量。并进行了仿真验证,结果表明该方法能实现更高的跟踪性能。     

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     

On Feature Matching and Image Registration for Two‐dimensional Forward‐scan Sonar Imaging

The computer processing of forward‐look sonar video imagery enables significant capabilities in a wide variety of underwater operations within turbid environments. Accurate automated registration of sonar video images to complement measurements from traditional positioning devices can be instrumental in the detection, localization, and tracking of distinct scene targets, building feature maps, change detection, as well as improving precision in the positioning of unmanned submarines. This work offers a novel solution for the registration of two‐dimensional (2‐D) forward‐look sonar images recorded from a mobile platform, by optimization over the sonar 3‐D motion parameters. It incorporates the detection of key features and landmarks, and effectively represents them with Gaussian maps. Improved performance is demonstrated with respect to the state‐of‐the‐art approach utilizing 2‐D similarity transformation, based on experiments with real data.     

基于LoRa技术融合RSSI和TOA的户外定位方法

LoRa（Long Range）定位为当今户外定位提供了一种低成本、低功耗的解决方案。为了提高定位的准确性,提出一种基于LoRa技术融合接收信号强度指示 (RSSI) 和信号到达时间 (TOA)的户外定位方法。通过TOA筛选有效的RSSI信息和计算RSSI的统计平均值,基于预先测量样本的方式,构建了一种类高斯分布的每个定位基站对应测距模型,获取待定位设备距离基站的距离和定位基站的位置坐标映射后,通过加权质心定位算法,得到待定位设备的位置坐标。搭建基于SX1280的验证平台,对该方法进行验证。理论分析和实验结果表明,融合RSSI和TOA的定位方法能够有效筛选数据,对比改进前的定位方法定位误差减小了20%,稳定性较高。所提出的LoRa定位算法计算覆盖范围较广,理论上可以覆盖到超过1 km的范围,实验场地最长半径达到了500 m,算法复杂度较小,实时性较好,易于实现,可用于室外定位。