三星时差无源跟踪算法研究

基于卫星平台的无源定位系统可以通过卫星的绕地运动和轨道覆盖,实现对全球地面辐射源的被动侦察,具有侦察隐蔽性强、侦测范嗣广和不受地理位置限制的优点。把一种新的修正协方差扩展卡尔曼滤波（MVEKF）方法引入三星对运动目标的时差无源定位跟踪中,克服了EKF受初始状态和测量误差影响大的缺点,也不用像MGEKF一样需要观测方程的修正函数,仿真表明该滤波方法相对来说收敛速度更快,跟踪性能更好。     

基于PSO的多观测器轨迹优化研究

在多观测站目标被动跟踪过程中,多观测器运动轨迹对定位跟踪精度有重要影响.为提高对运动目标的跟踪精度,将目标滤波协方差的迹作为目标优化函数,提出一种基于粒子群算法(Particle Swarm Optimi-zation,PSO)的多观测器轨迹优化方法,并将轨迹优化加入运动目标被动跟踪过程中,实现了观测器自适应运动下的运...     

机动辐射源单站无源定位可观测性分析

针对采用非线性较强的脉冲到达时间差、观测角等参数的固定单站无源定位跟踪系统,对辐射源作机动运动的可观测性进行分析,得到了与辐射源作匀速运动相同的可观测条件。通过计算机仿真验证了结论的正确性。     

基于IMM理论的大型舰船被动定位算法研究

针对相控阵导引头跟踪航母等大型舰船目标的要求,为了给雷达成像进行运动补偿、给目标识别提供更多的先验信息,必须对目标运动参数进行准确的估计,但是常规被动定位算法通常采用单一目标运动模型,难以适应大型军舰运动规律的多样化,导致模型不匹配,使得误差较大,难以对目标参数进行准确估计,为解决上述问题,提出了一种基于交互式多模型(IMM)理论的大型舰船被动定位方法,使用不同的模型来匹配舰船不同的运动状态。仿真结果表明,提出的方法与常规的被动定位算法相比,定位精度明显提高,且易于工程实现。     

基于PLKF的固定单站无源定位与跟踪算法研究

利用到达方向（DOA）和多普勒频率（DF）建立了固定单站对空中运动辐射源的无源定位与跟踪模型,推导了该模型下的伪线性测量方程,用伪线性卡尔曼滤波（PLKF）算法实现了定位与跟踪;在此基础上用k时刻的状态估计值代替一步预测值对该算法进行了改进;最后与扩展卡尔曼滤波（EKF）算法进行比较。仿真结果表明,改进的PLKF算法具有更快的收敛速度和更高的收敛精度,PLKF算法克服了EKF算法的一些缺点。     

基于单个长基线干涉仪的运动单站直接定位

针对以往单站无源定位系统中采用的多通道干涉仪或阵列测向系统复杂、易受通道间幅相不一致性影响等缺点,提出了一种基于信号子空间分解的运动单站单个长基线干涉仪(LBI)直接定位(DPD)方法。该方法采用量子粒子群优化(QPSO)方法获得定位初值,再利用Newton迭代方法得到精估计值。仿真结果表明:增加观测器的机动性,可对辐射源实现快速无模糊的定位;定位性能在较高信噪比(SNR)下可接近定位误差的克拉美-罗下限(CRLB),在低信噪比下优于多通道干涉仪仅测角(BO)和长基线相位差变化率定位方法。     

一种固定翼反潜飞机磁探仪跟踪定位航线规划方法

磁探仪跟踪定位的战术使用目标采用的是最短的航线、持续保持与目标的过顶接触。采用典型图形航线对运动目标进行跟踪定位会因航线飞行时间与目标运动时间无法保证一致而使固定翼反潜飞机可能在目标前方或者后方超出磁探仪作用范围之外过顶,甚至导致跟踪目标的丢失。鉴于比例导引终端具有收敛性好且便于工程化应用的优点,提出了一种基于比例导引且满足载机机动能力约束的固定翼反潜飞机跟踪定位航线规划方法,实现载机探测潜艇的精确过顶引导。最后进行了仿真分析验证,说明了该方法在工程应用上的可行性。     

基于单个长基线干涉仪的运动单站直接定位

 针对以往单站无源定位系统中采用的多通道干涉仪或阵列测向系统复杂、易受通道间幅相不一致性影响等缺点,提出了一种基于信号子空间分解的运动单站单个长基线干涉仪(LBI)直接定位(DPD)方法。该方法采用量子粒子群优化(QPSO)方法获得定位初值,再利用Newton迭代方法得到精估计值。仿真结果表明:增加观测器的机动性,可对辐射源实现快速无模糊的定位;定位性能在较高信噪比(SNR)下可接近定位误差的克拉美-罗下限(CRLB),在低信噪比下优于多通道干涉仪仅测角(BO)和长基线相位差变化率定位方法。     

基于GPS定位技术的电力巡检目标实时跟踪平台设计

电力巡检系统在巡检过程中受磁场、风等因素影响,在跟踪巡检目标时存在偏差。为了提高平台跟踪电力巡检目标轨迹与实际轨迹的拟合度,提出了基于GPS定位技术的电力巡检目标实时跟踪平台设计。以电力巡检系统为基础,将平台分为电力巡检目标跟踪运行控制模块、周边环境信息采集模块、电源模块、通信模块和中央控制系统五部分,并设计了平台硬件结构。设计了GPS定位技术和BD-2定位技术定位组合模型,通过求解定位模型,定位电力巡检目标。引入KCF算法设计电力巡检目标实时跟踪算法,实现了电力巡检目标的实时跟踪。实验结果表明：设计平台跟踪单个目标和多个目标时,目标跟踪轨迹均与实际轨迹拟合,跟踪误差小于1m,具有较高的拟合度。     

运动单站干涉仪相位差直接定位方法

针对传统干涉仪测向定位在低信噪比(SNR)下性能降低、多频段系统复杂等缺点,本文直接利用运动单站干涉仪模糊相位差(PD)实现对地面静止辐射源定位.为解决该定位问题,结合干涉仪相位差的几何特性,提出了一种多角度距离参数化高斯和滤波(MB-RP-GMF)定位解算方法,利用相位差误差检测获得多个初始方位角,通过距离参数化得到一组滤波初始值,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)进行定位计算.仿真结果表明,该定位方法在低信噪比下优于仅测向(BO)定位,且仅采用一组干涉仪便可对多个频段辐射源进行定位.     

姿态抖动运动单平台LBI无源定位系统的角变化率估计和定位算法研究

 研究了采用长基线干涉仪(LBI)体制的运动单平台无源定位系统受平台姿态抖动影响的问题,指出由于平台姿态的快速无规则变化,相位差变化率(RPDC)方法将难以适用,应当采用目标方位角变化率参数进行定位。基于此,针对三维几何空间,提出了一种RP-LS方法估计目标方位角变化率,继而实现对目标的定位。仿真结果表明,该方法能有效解决LBI体制运动单平台定位系统对姿态抖动的适应问题,实现对目标的快速高精度定位。     

单载机相位差无源定位系统可观测性分析(英文)

With a pair of antennas spaced apart, an airborne passive location system measures phase differences of emitting signals. Regarded as cyclic ambiguities, the moduli of the measurements traditionally are resolved by adding more antenna elements. This paper models the cyclic ambiguity as a component of the system state, of which the observability is analyzed and compared to that of the bear- ings-only passive location system. It is shown that the necessary and sufficient observability condition for the bearings-only passive location system is only the necessary observability condition for the passive location system with phase difference measurements, and that when the system state is observable, the cyclic ambiguities can be estimated by accumulating the phase difference measurements, thereby making the observer able to locate the emitter with high-precision.     

机载单站对运动目标无源定位跟踪算法

针对无源定位系统中,机载单站相对于运动辐射源目标作为状态模型,在测方位角及其变化率基础上,引入多普勒频率变化率参数构建观测模型。常用的扩展卡尔曼滤波（EKF）存在不稳定和精度低的问题,采用修正增益的扩展卡尔曼滤波算法（MGEKF）,找出修正函数矩阵,实现定位状态滤波估计。仿真结果表明,MGEKF算法较之EKF算法有较高的定位精度和较快的收敛速度。     

Moving scanning emitter tracking by a single observer using time of interception: Observability analysis and algorithm

The target motion analysis (TMA) for a moving scanning emitter with known fixed scan rate by a single observer using the time of interception (TOI) measurements only is investigated in this paper.By transforming the TOI of multiple scan cycles into the direction difference of arrival (DDOA) model,the observability analysis for the TMA problem is performed.Some necessary conditions for uniquely identifying the scanning emitter trajectory are obtained.This paper also proposes a weighted instrumental variable (WIV) estimator for the scanning emitter TMA,which does not require any initial solution guess and is closed-form and computationally attractive.More importantly,simulations show that the proposed algorithm can provide estimation mean square error close to the Cramer-Rao lower bound (CRLB) at moderate noise levels with significantly lower estimation bias than the conventional pseudo-linear least square (PLS) estimator.     

Passive localization of frequency-agile radars from angle andfrequency measurements

It is well known that the position of a stationary radar can be estimated by a single moving observer from angle and/or frequency measurements taken passively at different points in its trajectory. Depending on the measurement set different localization methods result: the bearing method (BM), the frequency method (FM), and the combined method (CM). Previous studies analyze the three methods on the basis of constant emitter frequencies. However, radars with constant emitter frequencies are not realistic. Frequency drift and frequency hopping have to be taken into account. Therefore, to include radars the emitter model has been extended by drift and frequency hopping in this study, and the estimation methods have been reanalyzed. The effects of the model extensions become transparent in a parametric Cramer-Rao (CR) analysis. The results obtained in this way are confirmed by Monte Carlo simulations taking maximum likelihood (ML) as estimation procedure     

基于序贯关联算法的多目标无源跟踪

基于序贯关联算法,对多目标无源跟踪问题进行了研究。在只有角度信息可以利用的情况下,首先,利用波门技术对各个无源传感器角度测量数据进行关联和滤波,形成参数航迹;然后,将各个无源传感器的参数航迹送到融合中心进行关联配对,并在关联过程中通过构造关联质量函数对参数航迹的关联历史情况进行度量,解决参数航迹关联模糊问题;最后,通过对关联成功的参数航迹进行交叉定位,给出多个不同目标的位置信息,实现分布式无源系统对多目标的数据关联和跟踪,并通过仿真分析,对算法的有效性和可行性进行验证。     

仅用相位差变化率的机载单站无源定位方法及其误差分析

针对以往单站无源定位系统中长短基线干涉仪系统复杂、角度测量易受干涉仪通道幅度/相位不一致的影响等问题,提出了一种仅仅利用长基线干涉仪(LBI)的相位差变化率实现单站无源定位的新方法,并对该定位方法误差的克拉美-罗下限(CRLB)进行了推导和分析,计算并分析了不同的干涉仪基线安装方向、不同的观测器运动方式下的定位误差几何分布(GDOP)。结果表明,仅用相位差变化率定位时,为了达到侧翼最好精度,干涉仪最好平行机身安装;为了达到侧前方较好精度,干涉仪需垂直安装;观测器的运动姿态最好发生某种机动变化。     

分布式无源传感器系统多目标跟踪算法

研究了分布式无源多传感器系统多目标跟踪问题,在只有测向信息可以利用的情况下,分布式系统首先利用波门技术分别对各个无源传感器角度测量数据进行关联配对和滤波;然后,将处理结果送到融合中心,在融合中心通过构造的χ2分布检验统计量进行多目标方位航迹的关联;最后,通过交叉定位和位置信息融合获得多个目标的位置信息估计,实现无源多目标跟踪。论文通过仿真分析对算法的有效性和可行性进行了验证。