多站时差和多普勒频差联合定位技术

讨论了多站时差（TDOA）和多普勒频差（FDOA）无源定位技术,并将时差定位与多普勒频差定位结合起来,提出了对运动目标的时差-多普勒频差联合定位思想。仿真结果表明,这一方法是可行的。     

基于时差及多普勒频差的IMM无源定位算法

无源定位系统本身不发射电磁波,完全是被动工作,具有很好的隐蔽性,受到各方的青睐.针对时差和多普勒频差信息固定多站定位问题,给出了一种对运动目标进行定位跟踪的IMM滤波算法.文中首先对目标定位原理进行了阐述,然后对IMM滤波算法的滤波过程进行了详解.经过计算机仿真验证,此算法是正确有效的.     

基于概率的空间三机时差-频差联合定位

针对传统泰勒展开定位算法的定位精度不高问题,提出了一种基于概率理论的时差(TDOA)与频差(FDOA)联合定位的新方法,该方法利用到达三机的时差和频差构建非线性方程组,通过概率算法将非线性方程组转化为线性方程组,求解可得目标的估计位置.仿真表明,该方法较泰勒展开法相比,有很高的定位精度.     

双星时差频差定位系统中的多信号定位技术

通过计算并分析多信号的互模糊函数,证明了双星时差频差定位系统同频多信号定位的可行性;提出了计算双星定位系统可同时分辨的同频信号个数的公式,估算了卫星系统的同频多信号分辨能力,并给出了同频多信号互模糊函数图;最后,提出了一种多信号定位高效实现方法,其思想是先估计信号个数,再计算局部区域互模糊函数.该方法已得到了工程验证.     

三机时差频差联合定位算法

针对平面三机对辐射源定位的场景,提出2种基于牛顿迭代法的定位方程组求解算法:平均处理算法和最小二乘迭代算法。通过仿真数据验证2种算法的有效性,并比较2种算法的优劣,发现平均处理算法更有利于解决定位模糊,最小二乘迭代算法更有利于提高定位精度,提出2种算法联合的解算思路。提供仿真数据,说明定位精度随三机布局方式的变化,得出结论:在保持副机到主机距离不变的情况下,三机在同一直线航迹上时具有全局最高定位精度。     

一种仅基于时差测量的运动单站无源定位方法

在相移与频移之间函数关系的基础上,利用相差与时差定位方程对路程差测量的相等性导出了基于时差测量的多普勒频移表示式,由此即可将从多普勒方程中所导出的基于多普勒频移测量的运动单站无源测距公式转化为仅基于时差测量的运动单站无源测距公式。误差分析表明,和基于频移的测距方法相比,基于时差测量的运动单站无源测距方法呈现出较好的测量精度,只要平台的移动距离大于数千米,即可实现相对测距误差小于5%R的技术要求。     

基于累积量的时差频差联合估计算法

介绍了无源定位中二阶累积量和高阶累积量的时差频差联合估计（TDOA/FDOA）算法,分析了噪声相关性对二阶累积量和四阶累积量的时差频差联合估计算法的影响。仿真结果表明,这一方法是切实可行的。     

稳健收敛的时差频差定位技术

为实现对目标位置和速度的精确定位,该文提出一种基于正则化理论的时差频差定位技术。该算法首先利用最大似然方法确定目标函数,然后通过传统牛顿法对目标位置和速度进行迭代求解。众所周知传统牛顿法对初始值要求较高,较差初始值会导致Hess矩阵趋于病态,从而致使迭代发散,该文引入正则化理论修正Hess矩阵,使其更加合理,保证算法稳健收敛。实验结果表明：相对于传统牛顿法,该文算法在初始值的选取上具有稳健性,对误差选取较大的初始值,仍能够保证算法的收敛性;相对于现有闭合式定位方法,该文算法在噪声较大时具有较好的定位精度,定位精度接近于Cramer-Rao界,具有广泛的实用价值。     

三站时差频差定位精度分析

利用辐射源信号到达多个平台的到达时差信号和到达频差信号对辐射源进行定位,建立定位模型并计算几何精度因子(GDOP)。基于三站定位的平均处理方法,计算出GDOP 的合理区间。仿真结果表明:在GDOP 的合理区间,三站定位精度明显优于双站定位精度。     

基于信号互相关的无源时差定位技术仿真分析

研究了互相关法在无源时差定位系统中的应用。对于单站侦收的微弱副瓣信号,不需要测量其参数,利用互相关法即可提取时差信息;对于受强噪声和干扰信号污染的目标信号,利用互相关法将其分选出来并测量时差。仿真研究了频率、重频、脉宽对两个信号的互相关输出增益的影响。     

高精度测向辅助的三星时差定位算法

针对传统的三星时差无源定位算法不能求解辐射源高程这一问题,提出了以高精度测向作为辅助对辐射源进行定位的算法。从该算法的定位原理入手,建立了其定位模型并分析了其定位误差;同时提出采用UKF算法对多次测量的结果进行处理以提高定位的精度;最后对该算法进行了计算机仿真。研究表明,该算法不需要进行高程假设即可实现对辐射源的快速高精度无源定位。     

多舰协同侦察的无源测向时差定位方法

实现空中目标的无源时差定位一般至少需要4站,而测向交叉定位只能对平面目标进行定位,文中提出了改进型的无源测向时差定位方法.该方法在测向定位的基础上增加了目标到达舰载侦察雷达的时差信息,两舰之间通过测向交叉和时差计算能实现对目标的定位,通过两两配对则可以获得多组目标位置的测量结果,然后对这些结果进行简化加权最小二乘点估计,从而获得一个比较理想的定位结果.最后,根据不同的舰艇编队队形情况进行三舰测向时差定位的GDOP分析,并对仿真结果进行了分析.     

五站时差无源定位及其精度分析

在推导五站时差无源定位和定位精度的基础上,重点分析了正方形、Y形、T形、五边形等典型五站布站的定位精度;分析了布站基线长度、布站高度等因素对定位精度的影响;分析了空间机载无源侦察系统的四种不同布站方式的定位精度.仿真结果表明,五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.     

基于TDOA的网络化定位系统自适应站点优选算法

网络化无源多点时差定位系统具有部署灵活、易于扩展及无电磁辐射等特点,特别适合航天发射场等大规模场所的部署,实现对低空机动目标的定位。但当网络站点数量较多时,对所有站点进行信号采集传输将造成大量能量及网络资源的浪费。针对不同站点数量和站点位置对定位精度产生的影响,结合当前各站点无人机信号识别结果,提出了一种自适应站点优选算法,该算法基于Cramer-Rao界均值最小化原则,利用K均值聚类算法动态调整当前目标定位空间,可在密集部署的传感器站点中快速选择出符合定位要求的站点集。仿真结果表明,提出的自适应站点优选算法可有效提高网络定位精度。     

对噪声调频干扰源的站间到达时差测量

该文针对无源系统中对噪声调频干扰源的到达时差测量,提出了对接收到的噪声调频干扰源信号进行增量调制编码,然后对增量调制编码序列进行抽取传输,利用抽取后序列采用相关时差法可以估计主辅站信号到达时差,并通过三次样条插值提高时差估计精度,给出了其时差估计表达式。通过仿真表明,该方法与直接利用噪声信号相关估计时差具有同等的效果,而该方法可以大大降低主辅站间的通信数据量。     

基于实验数据的时差定位系统定位精度推算

随着数字技术和通信技术的发展，利用多个接收机进行高精度测时并用时间差来进行定位成为可能。三站时差定位系统，对其进行实际测量是检验该系统实际定位精度的重要环节。由于影响三站时差定位系统定位精度的因素较多，因此充分考虑各种因素的影响对实测数据进行分析，给出三站时差定位精度的推算方法，对于检测定位系统研制厂所估计的定位精度以及下一步为被试定位系统对作战对象定位精度的推算具有极其重妻的意义。文中在对影响三站时差定位系统定位精度的因素进行详细分析的基础上，给出了一种基于实验数据的三站时差定位系统定位精度推算方法，并给出了数值计算结果。