多机动目标单站无源定位方法研究

文中分析研究了多机动目标跟踪定位的基本原理及其关键技术，提出了一种无源跟踪起始新算法及运动辐射源定位的基本滤波算法。仿真结果表明，基于到达方向和到达时间差信息对多机动目标进行单站无源定位与跟踪是可行的，文中给出的算法是正确有效的。     

机动目标的多站无源定位延迟补偿算法

无源定位在目标跟踪领域的应用日益广泛,各测量站信息传输所带来的时间延迟对跟踪精度产生较大影响。基于卡尔曼滤波,设计了一种延迟补偿算法,对时间延迟所产生的跟踪误差进行补偿,以提高跟踪精度。同时,采用交互式多模型对目标的机动运动进行建模,以反映实际目标的运动特性。通过仿真验证了跟踪误差显著减小,证明了补偿算法的有效性。     

基于信息融合的分布式多舰无源定位算法

提出一种基于信息融合的分布式多舰无源定位算法,该算法通过属性关联和空间关联相结合的方法实现了多舰无源传感器的定位关联,并采用时变采样间隔的修正增益推广卡尔曼滤波器,用多条舰艇的舰载电子侦察设备对海上多个运动辐射源目标进行分布式纯方位跟踪融合。仿真结果表明：进行跟踪融合后的定位精度比单个舰艇的定位精度有了较大幅度的提高,受目前雷达侦察设备的测向精度比较低的限制,使得跟踪融合后不能达到很高的精度,但该精度可以满足海上导弹攻击的需求,导弹可以通过对一定范围内的目标进行搜捕达到精确打击的目的。该算法对海上慢速运动的舰艇辐射源进行纯方位跟踪有较好的稳定性和可满足要求的定位精度,能够满足工程应用的要求。     

测向和测频改进的最小二乘单站定位跟踪方法

为了利用无源单站系统实现对运动目标定位与连续跟踪,提出基于最小二乘估计算法的运动目标无源定位跟踪方法。即利用均匀的等间距线列阵作为单个观测站,对多个运动目标进行方位和多普勒频率测量,在此基础上通过多点多次测量,采用最小二乘估计算法对非线性系统求解得到目标的定位解。仿真结果表明:该方法不但能够对多个运动目标进行定位,而且能够对其进行连续稳定的跟踪。     

空地反辐射攻击无源定位方法研究

讨论了空地反辐射导弹(ARM)中应用的机载单站对固定辐射源的无源定位问题,采用方位角及其变化率和俯仰角的测量信息,建立状态模型和观测模型,运用EKF算法,实现了对雷达目标的定位与跟踪。Monte-Karlo仿真表明,观测器与目标距离在一定范围内变化时,随观测次数增加,两者的相对距离误差变化曲线收敛到一个较小的数值,说明载机观测器对目标的定位跟踪达到了较高的精度。     

一种具有角速度量测的多站无源目标跟踪方法

为提高多站无源目标跟踪系统的跟踪性能,将无源目标跟踪系统获取的目标角速度测量表示为目标在笛卡尔坐标系下位置与速度的非线性形式,进而提出了一种同时利用目标角度和角速度量测来提高被动跟踪精度的方法。结合Cramer-Rao下界理论,分析了在利用角速度量测信息后无源目标跟踪系统跟踪性能的改善情况。基于不敏卡尔曼非线性状态估计方法,给出了具有角速度多站无源跟踪方法的一种具体实现流程。仿真与试验结果表明,具有角速度量测的无源跟踪系统具有更优目标运动参数的估计精度。     

多平台对多目标无源融合定位方法

针对多目标环境下单平台和双平台无源定位系统无法消除大量虚假点难题,提出了一套基于三架飞机联合空间三角编队,并采用静态与动态相结合来滤除虚假点的多平台无源融合定位方法。该无源定位方式不需要飞机作机动,并能在多目标环境中快速有效地滤除虚假点,克服了单平台和双平台无源定位系统无法对多目标进行定位的缺陷,实现了系统全静默状态下同时对多个运动目标的融合定位与跟踪。给出了三平台无源组网对多目标融合定位与跟踪的实现结构、解算模型、误差分析以及虚假点滤除方法。仿真验证表明,该系统能实现对多运动目标的隐蔽探测、定位与跟踪,其跟踪精度能满足态势显示与火控攻击精度要求。     

基于MPC-EKF的方位角及其变化率联合无源定位算法

考虑到单站测向无源定位具有定位速度慢、定位精度较低等缺点,这里在修正极坐标系(MPC)下利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对基于方位角及其变化率信息的单站无源定位与跟踪问题进行了研究,并在同一仿真环境下对利用方位角及其变化率信息和只利用方位角信息的目标跟踪结果进行了比较分析.由仿真结果可看出,在修正的极坐标系下利用方位角及其变化率信息具有更快的收敛速度和更高的跟踪精度.     

新型无源探测系统中固定单站无源定位技术研究

文中针对新型无源探测系统中单站无源定位的问题,建立了基于相位差变化率的固定单站定位与跟踪模型,并基于该模型引入了对于空中运动目标的修正增益卡尔曼滤波算法(MGEKF).通过计算机仿真,验证了该方法的有效性和稳定性.     

基于双因素的定位跟踪轨迹优化算法研究

单机无源定位跟踪的轨迹优化可以有效提高定位跟踪精度。本文提出基于双因素的综合优化算法,即方位角变化率最大优化法和距离最小优化法的综合优化算法。该算法利用了两种综合优化准则。通过仿真验证了该算法的正确性,结果表明该算法可以明显提高定位跟踪精度。     

基于运动学原理的无源定位技术

在目标与探测器之间存在相对运动的条件下，利用运动学原理可以实现无源测距。结合几何学定位原理和非线性滤波技术可以实现对辐射源目标快速高精度的无源定位跟踪。     

基于线谱瞬时频率估计的被动声纳目标运动分析

针对被动声纳探测目标,提出了一种基于线谱瞬时频率估计的目标定位跟踪算法。该算法通过利用声纳探测目标的跟踪波束信息,建立高精度瞬时频率跟踪提取与多特征联合的目标定位跟踪模型,完成对目标高精度多普勒频移信息的实时提取。基于多特征观测方程,实现了对目标的定位与跟踪。仿真实验和海上试验结果表明：该算法可在观测平台不机动情况下,完成对目标的快速定位与跟踪;在相同平台机动条件下,相比传统纯方位算法,该算法的要素解算性能更加稳定,解算收敛时间缩短约4 min,进一步增强了工程适用性。     

一种结合时差信息的测向定位虚假点消除算法

多测向站多目标交叉定位时存在定位虚假点问题,随着测向站和目标数目的增加,虚假点数量急剧增加,当测向误差较大时,正确关联率很低。针对这一难题,文中提出了一种结合时差信息的定位虚假点消除新算法,在利用测向站获取的方位角信息进行交叉定位的基础上,结合到达时差信息计算测向站之间测向数据的相似度,依据相似度最大的准则进行数据关联。仿真结果表明,改进后算法的正确关联率明显提高,从而能够更有效地消除虚假定位点。     

固定观测站对运动辐射源定位的IEKF算法及仿真

基于到达方位角(DOA)和到达时间差(DTOA)等观测信息,实现了单个固定观测站对运动辐射源无源定位和跟踪。为克服扩展卡尔曼滤波(EKF)算法线性化过程对预测误差放大,导致定位结果发散或不稳定的缺陷,引出了迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法。在获得某个预测值后,通过多次更新状态估计,使之逐渐拟合当前观测量,以提高目标状态估计的精度。仿真结果表明,在一定的观测误差条件下,IEKF算法比EKF算的定位跟踪收敛速度更快、精度更高。     

基于卡尔曼滤波的无源雷达目标跟踪分析

提出了一种基于卡尔曼滤波的无源雷达目标跟踪方法.利用无源雷达所测得的运动目标的二维不全信息, 根据卡尔曼滤波迭代估算出目标的位置.简要对无源雷达组网中的信息转换和航迹融合问题进行了讨论.对目标的仿真结果表明, 该算法具有良好的跟踪性能.     

基于广域部署智能反射面的无人机集群跟踪方法

无人机在民用和军事领域中都发挥着重要作用，其体积小、数量多、速度快，更会给国防安全带来严重的安全威胁，有效跟踪定位无人机是保障低空安全的关键问题之一。针对典型城市环境中的多目标跟踪问题，提出一种高效费比的多目标跟踪算法。通过广域部署低成本智能反射面，对多目标进行数据融合；同时提出一种改进的数据关联算法，通过特征辅助的模糊数据关联，利用一部分历史数据作为筛选最优观测数据的特征阈值，得到最接近真实值的量测数据。采用卡尔曼滤波进行状态估计，实现对多目标的低成本高精度跟踪。仿真对比新算法与传统概率密度数据关联算法性能。仿真结果表明：新算法相比传统算法在位置和速度方面均方根误差更小，跟踪精度约为1.7 m,传统算法约为6.6 m,实验结果表明新算法能够有效提高目标关联精度和跟踪性能。     

扩展概率数据关联算法

在多目标跟踪过程中,为了提高目标跟踪准确率、减少目标丢失,基于目标数目定义了联合关联事件,研究了扩展概率数据关联算法（Extended PDA）。对概率数据关联算法容易产生误跟和失步以及联合概率数据关联可能发生组合爆炸等问题进行改进。实验结果表明,该算法能很好地降低跟踪时间和减少失步次数,提高跟踪准确率。     

基于运动学原理的单站无源定位跟踪地面试验研究

单站无源定位与跟踪系统由于具有极强的隐蔽性,且探测距离远,机动性强,在未来的远程精确打击中具有重要的意义。本文从基于质点运动学的单站无源定位跟踪理论出发,介绍了在已有的火控雷达本体上增加一套无源定位子系统,构成单站无源定位跟踪系统,并对地面辐射源进行了定位获得了成功。试验结果证明了该理论的正确性,而且说明在现有工程技术条件下实现地对空、空对空单基地无源探测定位系统是可能的。     

双站无源均值定位算法精度分析

为提高多站无源定位的精度,以固定双站测向交叉定位为背景,从误差几何稀释度（GDOP）的角度对量测均值及交点均值算法的定位精度进行了分析,指出了前者具有估计的一致性而后者仅具有弱一致性。仿真结果验证了对上述算法性能的分析结果。最后指出了多站无源定位中对量测处理的重要性。     

三维定位模型下改进的PLKF算法研究

为了检验三维定位模型下伪线性卡尔曼滤波(PLKF)算法的定位性能,建立了增加角度变化率信息的三维定位模型,推导了所建模型下的伪线性测量方程,在此基础上用PLKF算法实现了对运动辐射源的无源定位与跟踪,并详细分析了其在三维定位模型下的定位性能.仿真结果表明,用角度变化率信息改进的PLKF算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度.