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.     

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。     

多监视区域偏好可控的MIMO 雷达优化布站算法

针对分布式多输入多输出(MIMO)雷达在同时多区域监视情况下的优化布站问题,文中提出了一种多监视区域偏好可控的MIMO 雷达优化布站算法。首先,建立评价监视性能的性能指标函数,在此基础上,分析偏好信息确定重点监视区域,并确定监视区域预期性能要求;进而,提出基于偏好信息的粒子群优化算法(PSO),对天线布站位置进行优化,获取满足偏好要求的天线布站方案,并根据偏好信息从中挑选布站方案进行布站;最后,通过对多监视区域进行布站仿真,验证了所提布站方法的有效性。     

一种针对有向目标的雷达优化布站方法

给出了一种针对有向目标的雷达优化布站方法，该布站方法基于所要探测目标的雷达散射特性和各雷达的空间探测特性以求在给定的自然环境和应用背影下获得满意的警戒空域，重点探测空域和一定的四抗能力。通过几个例子说明布站方法，布站结果和目标散射特性的方向性对雷达布站的影响。     

大范围海域多站纯方位定位精度分布特性估计

针对大范围海域被动定位精度分布特性认识不足、制约测量系统优化设计的问题,提出一种基于多站纯方位定位体制的全区域精度特性估计方法,将定位求解、精度分析与布站优化集成考虑,采用非线性最小二乘法建立定位模型,应用Monte-Carlo方法建立随机误差传播算法,通过大样本、网格化仿真模拟得到全区域定位均方根误差(RMSE)分布。通过仿真验证,模型具有快速收敛特性,能够对测量元素变化产生合理响应,对于在30km×20km测量海区内采用5阵元星形布站、单站测向误差为2°~5°的场景,全区域RMSE中值达到1km精度水平。应用该方法能给出到全区域精度差异的细节特征,进而支持不同布站几何条件下的定位性能比对。仿真算例表明,在5阵元限定下,采用五边形布站能够获取比星形布站、矩形布站、梯形布站更优的精度分布,使区域内RMSE中值降低0.1km,同时高精度覆盖区明显扩大。该方法可为测量系统论证中的精度分析及布站优化设计提供技术途径。      

空域反隐身的雷达优化布站与仿真

基于空域反隐身建立了雷达探测范围模型。对两站和三站的布站公式进行了理论推导，得出了最优布站的雷达空间距离。最后给出仿真程序流程图，实验结果证明了该布站方法的有效性。     

双基地高频地波雷达系统布站研究

由发射机(T)和接收机(Rm)共站的单基地高频地波雷达增设分置的接收系统(Rb)构成的T/Rm-Rb双基地高频地波雷达系统用于海洋环境监测时,既可测得矢量流速度,又可消除风向模糊性,是目前高频地波雷达的发展趋势之一。该文首次从T/Rm-Rb系统的探测能力与海流测量误差两方面分析最佳基线长度和最佳双基地角范围,从而确定其布站原则,即:在确定T/Rm单基地雷达的位置后,先根据T-Rb双基地雷达设计指标中的最大探测距离和确定基线长度,然后根据T/Rm-Rb系统海流测量误差最小的原则确定最佳双基地角范围,从而确定T-Rb双基地雷达接收站Rb的位置。该布站原则可为双(多)基地高频地波雷达的海洋环境监测应用提供参考和依据。     

雷达组网反隐身的优化布站问题研究

用雷达组网抗击空中隐身目标是现代防空雷达的一个重要发展方向,根据隐身目标雷达截面积的分布特性,将雷达对隐身目标的探测范围进行了简化,建立了雷达对隐身目标探测范围的理想化模型.从雷达探测区域补盲的角度探讨了雷达组网优化布站问题,两部雷达组网时,探讨了来袭方向确定和不确定时的优化布站,进而探讨了3部雷达组网时两个副站对一个主站进行探测区域补盲的优化布站问题,通过理论推导和仿真,得出了一些有益的结论.     

非规则布站对时差系统定位精度的影响分析

针对多基站雷达系统在实际工程中由于地形因素或任务条件影响而无法进行规则布站的问题,文中对各种非规则布站条件下的系统定位精度进行理论仿真分析。文中分别从布站的基线长度、基线间夹角和基站间高度差3个方面研究非规则布站对系统定位精度变化的影响,发现在各种条件的非规则布站方式下,系统在不同定位区域的定位精度分布规律。该结果可为实际工程中多基站雷达的站址选择提供理论依据。     

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。     

基于进化优化的移动感知节点部署算法

 移动传感器网络中节点部署优化直接影响到网络的能量消耗、对目标区域监控的性能及整个网络的生命周期.本文从网络覆盖和能量消耗两个方面,采用多目标优化对节点部署问题建模,并从集中式角度给出了节点部署问题的遗传算法求解过程.针对一类初始中心部署模型进行实验验证,并和基于向量的算法(VEC)、基于维诺图的算法(VOR)及基于边界扩张虚拟力算法(BEVF)进行性能对比,证明了该算法在大多数情况下可使传感器网络对目标区域的覆盖率最大化,同时保证了网络的连通和网络能耗最小,进而延长了网络的生命周期.     

An area coverage algorithm for non-line-of-sight ultraviolet communication network

The non-line-of-sight ultraviolet (UV) communication can be applied in certain circumstances. In this paper, a graded area coverage optimization algorithm based on genetic algorithm (GACOA) is proposed to reduce the deployment cost of network and enhance the area coverage of network. Firstly, the simulation results show that the GACOA approach can improve the coverage ratio and save the deployment cost. Then, the performance of GACOA with different communication angles and number of nodes is simulated and analyzed. When the GACOA, PFCEA, and CSRCA are applied in the UV network, the performance metrics of GACOA are better than that of PFCEA and CSRCA in the same UV network. Therefore, the deployment of the UV network can be completed efficiently with a low deployment cost.     

基于注意力机制ConvLSTM的UAV节能预部署策略

无人机(UAV)可以作为空中基站而凭借其移动性灵活地实现热点区域的覆盖.如何预测流量的分布而优化UAV部署是运营商面临的挑战.针对此问题,该文提出一种基于注意力机制卷积长短期记忆网络(A-ConvL-STM)的UAV节能预部署策略:提出一种融合注意力机制的卷积长短期记忆深度时空网络模型A-ConvLSTM,用于预测用户...     

一种基于网格划分的水下传感器网络多维优化部署策略

针对水下无线传感器网络节点的部署问题,提出一种基于网格划分的多维优化部署策略。首先,将所需探测水下环境划分成相同规格的网格;然后,综合考虑网络节点数量、网络覆盖率、网络冗余度、网络生存率等指标,构建多目标优化数学模型;最后,采用遗传算法对多维优化部署策略加以实现并进行仿真分析。结果显示：所提策略能够有效地减少部署节点数量,提高网络覆盖率和生存效率,降低网络能耗。     

基于多目标生物习性激励的WSN传感器节点部署

为确保无线传感器网络(WSN)覆盖和连通性最大化以及能量消耗最小化的有效监测,提出一种基于多目标生物习性激励(MOBHI)的传感器节点部署算法。首先,将传感器节点的区域(领地)根据诸如最大覆盖、最大连通性和最小能耗等多个目标,基于领地捕食者气味标记行为进行标记,并模仿气味匹配识别其监测的位置;其次,对多个目标的优化问题应用非受控Pareto最优,将其分解为多个单目标优化子问题并同时对它们进行优化,得到所需目标的解。仿真实验结果表明,本文提出算法在网络覆盖、连通性和能耗等性能指标方面都优于其他传感器节点部署的多目标和单目标优化算法。     

导航卫星双基地SAR几何优选及实测边坡成像

基于导航卫星的星-地双基地SAR（GNSS-BSAR）作为一种新型的地表观测手段,具有重访时间短、覆盖范围广、系统成本低等显著优势。当地面接收机与目标场景距离较近时,由于GNSS-BSAR的分辨率较低,导致目标场景的成像结果与其在同一等距离线上的镜像混叠在一起,无法进行图像解译和形变反演处理。针对以上问题,本文提出了一种基于分辨率设计和等距离多普勒特性分析的导航卫星双基地SAR几何优选方法。该方法在选定实验场景的基础上,进行GNSS-BSAR分辨性能与等距离-多普勒特性的多目标联合优化,选定能够避免镜像模糊现象的导航卫星辐射源,实现GNSS-BSAR几何构型优选。基于以上方法,在重庆边坡地区设计GNSS-BSAR实验,成功获取了无镜像模糊的实测边坡成像结果,验证了几何优选方法的有效性。      

双站SAR时频同步技术

基于星载SAR照射源的双站SAR系统,由于收、发系统分置,时间同步和频率同步误差会对成像结果造成影响,甚至不能成像,因此,时频同步问题是这类系统需要解决的关键问题之一。本文首先以基于星载辐射源、接收机固定在地面的双站SAR系统为例,详细分析了时频同步误差的模型,随后提出了一种利用直达波信号脉压峰值位置和相位信息提取时频同步误差,实现系统时频同步的方法,并对该方法的估计精度进行了分析。最后,通过仿真,对时频同步方法及其性能进行了验证。根据仿真结果分析,该方法取得了较好的性能,可以有效的应用于上述双站SAR系统。      

基于多样本GA-PSO算法的发射入轨段测控设备优化部署

针对当前航天器发射入轨段地基测控设备部署中存在的效率不高、灵活性不足等问题,考虑最高仰角、地形遮蔽等约束条件,以定轨精度、测控覆盖、资源占用为优化目标,建立给定弹道下测控设备部署优化模型。提出基于多样本遗传-粒子群(Genetic-Particle Swarm Optimization, GA-PSO)算法的发射入轨段测控设备部署优化方法,通过目标权重自适应变换和一定强度的蒙特卡洛仿真实验获取Pareto最优解集,统计分析确定全局最优解。仿真结果表明,该方法可进一步提高发射入轨段定轨精度和测控覆盖率,减少设备冗余,为测控方案制定提供有效数据参考。     

5G移动通信特殊成形基站天线设计

针对5G大范围覆盖的应用场景进行了设计探讨,提出通过对基站天线垂直面进行余割平方成形、以保证大范围覆盖应用场景下信号的均匀性的方法。首先通过算法推导,证明余割平方成形的功率辐射波束可满足5G信号均匀覆盖的要求;其次,采用约束最优化方法,把天线的方向性系数作为目标函数,把指定区域的波束电平作为约束函数,求解基站天线辐射单元的权值,得到满足余割平方成形的辐射方向图。在MATLAB环境下开发了实现此算法的程序。本文的创新之处在于用实际的单元方向图和约束最优化方法,在保证天线增益最优的前提下,综合出需要线阵列天线方向图。引入仰角单元与其他正常单元一起综合方向图,解决顶盲问题,是这个方法的一个应用实例。最后,仿真验证该方法,并设置场景对应用余割平方成形的天线与常规天线的信号覆盖进行比较,证明该方法对信号均匀性有极大的改善。     

基于改进粒子群算法和特征点集的无线传感器网络覆盖问题研究

本文针对基于网格点的区域覆盖算法未考虑网络的固有特征,导致算法存在近似及复杂度偏高等问题,通过研究区域覆盖的特征,结合概率感知模型,对区域内两点的覆盖率关系进行分析,定义了特征点集的概念;对特征点集进行建模,将区域覆盖转化为基于特征点集的优化问题。利用改进粒子群算法解算此优化问题,通过惯性权重及局部增强因子扰动项,避免其陷入早熟状态;同时,针对集中式PSO算法不适用于无线传感网的问题,本文提出了一种并行分区式策略。仿真分析验证了所提算法的优越性和特征点距上界的存在性,该方法为区域覆盖问题的研究提供了新的思路。