利用相位变化率对运动辐射源无源定位的研究

无源被动定位技术中的一个重要问题,是如何使定位的约束条件尽可能地少,即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息的定位方法,在（单观测平台）对运动目标定位时常常需要观测平台做特殊的机动运动,这种约束使得只利用测角信息的定位方法适用性较差。如果将观测平台获得的相位变化率信息用于定位,则可以减少定位方法的约束条件,为无源被动定位技术的实际应用带来方便。提出一种利用相位变化率信息对运动目标进行定位的定位方法,并给出了可观测性分析。     

基于多普勒频率变化率的无源定位算法研究

针对新型无源探测系统的要求,在原有多普勒频率变化率无源定位算法的基础上,为提高定位精度和收敛速度,提出了增加多普勒频率作为观测量,同时引入EKF算法对原始定位结果进行了处理。计算机仿真结果表明,改进后的算法能够满足新型无源探测系统的技术要求。     

机动运动辐射源的单站无源定位自适应算法

利用目标到达角(DOA)和到达时间(TOA)作为测量数据,采用最优加权最小二乘估计和基于机动加速度的非零均值时间相关模型的自适应卡尔曼滤波算法,通过加速度方差对滤波增益的修正,完成机动加速度方差自适应算法,实现了对机动目标进行单站无源定位与跟踪的方法.计算机仿真验证了算法的有效性和可行性,证明该方法在无源定位系统中有一定的参考价值.     

无源定位与数据融合技术在辐射源目标跟踪中的应用

在多机动辐射源无源定位与跟踪系统中 ,因受低空杂波、电子干扰和雷达自身探测精度等因素影响 ,易使无源定位的数据不精确、不可靠 ,甚至相互矛盾 ,结果造成跟踪系统失效。针对这一情况 ,首先应用测向测时差定位法 ,处理机动辐射源的无源定位问题 ;然后在此基础上 ,应用数据融合技术进一步提高系统的定位与跟踪精度、可靠性和防御作战能力。仿真结果表明 ,该方法是有效、可行的     

方向角及其变化率的单站无源定位的可观测性

阐述了利用方向角及其变化率的二维单站无源定位的模型 ,利用非线性系统的可观测性定理分析得到了在目标匀速运动条件下该模型定位可观测的充要条件 ,讨论了不同相对运动状态下模型的可观测性问题 ,并举例进行了计算机仿真。最后得出对于固定辐射源 ,要求观测器非径向运动 ,对于匀速直线运动辐射源 ,要求观测器非径向机动运动的结论。     

基于外辐射源信号的时差定位系统定位精度分析

利用调频广播、电视等外辐射源信号对目标进行无源定位和跟踪是空中目标监视与探测领域的一个重要发展方向,而确定有效的定位方法是系统实现的一个关键技术难题。叙述了基于外辐射源信号目标探测系统利用时差和方向信息实现对目标单点定位的基本原理,详细分析了对于地面固定接收站和空中运动观测平台两种场景下的目标定位精度。并计算分析了对于基于调频广播信号和基于电视信号两种目标探测系统测时差精度和位置精度对目标定位精度的影响。研究结果对定位系统的设计和工程实现具有重要的参考价值。     

利用频域和空域信息的单站无源定位跟踪算法

单站无源定位跟踪技术具有隐蔽性强、设备简单、系统相对独立等优点。定位收敛速度和稳定度是该技术实际应用的关键,通过研究利用频域和空域测量信息对运动辐射源的单站无源定位跟踪技术,分别提出了两种定位跟踪算法。为比较算法性能,推导了该定位跟踪问题的克拉美 罗下限,并利用计算机仿真给出了不同算法的跟踪误差几何分布(GDTE)。仿真结果证明了两种算法都具有很好的实用性。     

无源定位系统的快速航迹起始算法

航迹起始是多目标跟踪过程中面临的首要难题。基于无源定位的特点，提出了一种适用于无源定位系统的快速航迹起始方法，即航迹搜索法。这种方法首先用速度法建立可能航迹，然后利用自适应相关门技术对后续的量测集进行相关，搜索出属于该可能航迹的所有点迹后再进入下一循环搜索新的航迹。实际数据的检验结果证明了这种方法的有效性。     

三角交叉无源定位位置偏差估计滤波算法研究

提出了一种基于两观测站的三角交叉法对机动目标无源定位的算法,不是采用传统的对机动目标位置进行估计,而是直接对机动目标的位置偏差进行估计滤波,使定位的模糊区域迅速缩小,以达到快速定位跟踪的目的。列出了对位置偏差估计的状态方程和测量方程,用加权的最小二乘估计和卡尔曼滤波算法,实现了定位和跟踪。进行了计算机仿真,得到了良好的效果。     

地/海面远距离慢速目标单站无源定位技术研究

在现有单站无源定位方法的基础上 ,介绍了相位差变化率定位法。该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差获取目标的方向信息 ,利用对应的相位差变化率获取目标的径向距离信息 ,从而实现对目标的实时高精度交叉定位。给出了机载观测平台水平直线飞行且无飞行姿态变化条件下的定位表达式。仿真结果表明 ,该方法是一种极具发展前途的单站无源定位方法。     

测向交叉定位系统的多目标测量数据关联

分析了被动定位系统的多目标测量数据关联问题 ,指出要完成多目标测量数据关联被动定位系统需要获得对目标的冗余测量信息 ,并在分析测量数据与目标真实位置的空间几何关系基础上 ,定义了测量数据关联度的概念 ,最后结合测向交叉定位算法提出了无需对目标进行假设定位的测量数据关联方法 ,并进行仿真 ,证明其为一种有效的关联算法。     

相位差变化率的测量方法及其测量精度分析

相位差变化率是最近提出的用于快速无源定位的观测量。分析了相位差变化率的特点,提出了相位差变化率的测量原理,从理论上分析了相位差变化率测量精度的Cramer-Rao界,指出了过窄的源信号脉冲宽度和过低的相位差变化率是造成相位差变化率测量困难的主要原因,并对此提出了解决的方法,随后进行的测量精度对比仿真分析表明,该方法是有效的。     

一种排除无源交叉定位虚假交点的新方法

消除测向线虚假交点是无源交叉定位的关键技术,目前已经研究了多种解决这一问题的方法,如最小距离法、最大似然法和周期谱相关法,但它们或有效性低,或计算量大,或计算复杂性高,并存在要求某些先验信息等缺点。本文提出了一种排除无源交叉定位虚假交点的新方法,称为基准线最小距离法。这种方法只需要测向信息,不需要任何其它先验信息。计算机模拟结果表明本文提出的方法是有效的,且计算量适中。     

被动定位系统中的方位数据关联

多站测向交叉定位是无源定位方法中运用较多的一种,但该方法在复杂环境下会产生虚假定位点,而虚假定位点的快速、准确排除一直是无源定位研究中的难点,国内外许多学者始终致力于该问题的研究,提出了多种解决方法,像最小距离法、最大似然算法、拉格朗日松弛算法等,但它们或数据正确相关率较低,或计算量较大,不适用于实时处理。为此,采用了一种对目标进行方位关联的新方法,即先利用一定的准则进行方位粗关联,排除掉一部分虚假定位点,减少计算量;在此基础上再进行方位细关联,找出最有可能来自目标的方位组合。与现有算法相比,该方法可快速、准确地排除虚假定位点。仿真结果表明,利用该方法可较好地对多目标进行定位和跟踪,且计算量适中。     

方位和差分多普勒联合定位

对辐射源进行无源定位,可以用多个固定站,也可以利用一个移动站来实现。移动站定位就是利用一个运动的传感器,沿着它的运动轨迹,对辐射源进行参数测量,并用这些测量值估计出辐射源的位置。方位测量和频率测量是两种最基本的测量方法,在此基础上,还有各种综合方法。提出了利用方位和多普勒频率差联合测量法来估计辐射源的位置。并用Ｃｒａｍ ｅｒ－Ｒａｏ ｂｏｕｎｄ 对频率测量、多普勒频率差测量、方位和多普勒频率差联合测量三种测量估计方法进行性能比较分析。利用Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗ ｔｏｎ 迭代法计算出辐射源的位置。从计算机模拟可以得出,方位和多普勒频率差联合测量估计是一种有效的,性能好的无源定位方法。