一种低轨双星窄带信号定位方法

针对低轨双星系统对窄带辐射源无源定位的应用场景，基于双星观测到的辐射源到达频率差，提出了一种多次频差测量联合估计辐射源位置的方法。详细描述了算法原理、算法处理步骤，并通过计算机仿真分析了信号频率、频差测量误差、观测时长等因素对定位精度的影响。仿真分析表明，在观测时间大于20 s、频差测量精度0.1 Hz时，该方法定位精度优于1.5 km，具有较强的工程应用价值。     

多元外辐射源单站时差定位技术

针对传统单站无法实现时差定位、多站定位布站选址困难的情况,提出了一种利用多元外辐射源实现单站时差定位的方法,并推导了定位算法和详细流程。基于几何精度因子（GDOP）方法分析了不同时差测量精度、基线长度、布站方式对定位精度的影响。利用Monte-Carlo仿真验证了定位算法的有效性,也说明了这种利用多元外辐射源定位新思路的可行性。仿真结果表明,该定位方法在长基线、Y型布站时定位精度最高,相比均采用地面外辐射源定位,利用卫星与地面外辐射源结合的方式可以使三维定位精度提高10倍以上。     

双星时差频差无源定位系统定位算法工程指标分析

通过计算时差、频差测量精度,以及卫星运动引起的时差、频差变化率,提出双星时差频 差无源定位系统的信号最佳采样时间为10～100 ms。进一步推导了工程可实现的定位精 度,仿真结果表明双星系统工程可实现的定位精度约为1～3 km。研究和结论对双 星定位系统定位精度指标的论证与分解具有借鉴意义。     

基于最小二乘融合估计的双星时频差定位

件下具有测量误差和星历误差时定位精度不高的特点,提出了一种基于多次观测数据的最小 二乘融合估计定位算法,该算法无需增加观测条件即可有效提高辐射源定位精度。分析了测 量误差、星历误差对单参考站单次定位及融合定位精度的影响,推导了测量误差、星历误差 对定位误差的传递公式,提出了含星历误差影响的最小二乘融合估计加权算法。通过Monte- Carlo仿真验证了误差分析结果和定位算法,并比较了加权最小二乘估计定位和单次定位的 性能。仿真试验表明：在相同观测精度条件下,加权最小二乘融合定位可极大地提高辐射 源定位精度,最大提高10倍以上。     

脉冲辐射源时差定位的新方法

脉冲辐射源定位系统主要用于对空基、地基和海基目标的时短信号辐射源进行检测和定位。现有的脉冲辐射源定位系统大都属于长基线系统。本文提出在有限空间环境下进行时差定位的新方法,并对系统的定位精度进行了仿真,提出了实现系统所需的关键技术。     

低轨双星无源探测系统对运动辐射源的快速检测算法

针对时频差体制的低轨圆轨道双星无源探测系统不能对运动辐射源进行定位和辐射源是否运动进行判别问题,提出了一种通过单次观测实现运动辐射源定位与运动性判别的快速算法。该算法利用信号到达角与信号达到时差联合定位结果,结合信号到达频差对平行于大地水准面的匀速运动目标进行运动性检测,使系统在观测量存在误差条件下仍能有效进行目标运动性判别。将其应用到低轨双星无源探测系统中,仿真结果表明算法对速度大于60 m/s以上的辐射源具备优于95%的正确检测概率。     

有源无源一体模式下目标定位及其精度分析

在分析两站无源交叉测向平面定位的基础上,提出一种测向、时差联合定位的模型, 并分析了其定位原理和精度;推导了组网雷达的探测精度表达公式,并比较了单站、两站、 三站雷达定位精度的差异。在此基础上,结合有源组网探测的优点和无源侦察只被动接收、 不辐射信号的优点,提出了有源无源一体模式下的目标定位模型及其定位精度分析,并对五 站定位中的两种不同情况进行了仿真和分析。仿真结果表明,有源无源一体模式下的目标定 位方式能有效地对目标进行定位并有良好的定位精度。     

一种基于统计分析的解定位模糊方法

针对相位测量定位系统是否正确解辐射源位置模糊的判别问题,提出了基于相位差拟合误差均值与方差假设检验的统计判断方法,以逐步剔除错误解;对于剩余的正确辐射源位置估计,给出了提高定位精度的统计处理方法和辐射源位置估计的置信椭圆。仿真试验结果表明,提出的解模糊方法能有效降低将错误解判别为正确解的误判比例,定位结果的统计处理方法可以提升定位精度并缩小置信椭圆。所提方法对于促进相位干涉仪系统的实际应用具有积极意义。     

基于卡尔曼滤波的三星时差运动目标定位技术

针对三星时差无源定位体制的特点,研究空中运动目标辐射源定位技术。在匀 速直线运动目标模型下,通过改变地球方程参数,利用牛顿迭代算法给出目标的瞬时初始定 位点,并在此基础上利用不敏卡尔曼滤波对运动目标进行跟踪定位。仿真验证表明 ,利用三星时差测量体制和相关滤波算法,可以有效实现空中运动目标的跟踪定位,精度优 于5 km;同时在精确初始值的引导下,滤波算法收敛速度更快,定位精度更高,航迹更 为连续。     

多校准站TDOA/FDOA无源定位方法

针对运动目标到达时差（Time Difference-of-Arrival,TDOA）/到达频差（Frequency Difference-of-Arrival,FDOA）定位中的接收站定位误差问题,提出了基于多校准站的TDOA/FDOA定位方法,有效降低接收站定位误差的影响,并推导了该方法的克拉美罗下限（Cramér-Rao Lower Bound,CRLB）。理论分析表明,采用多校准站法能有效降低CRLB,提高目标定位精度。同时,当校准站自身定位存在误差时,也将影响对接收站的校准和目标的定位精度。通过仿真实验定量分析了采用多校准站法对定位精度的改善程度。     

低轨时差频差系统对运动目标的定位能力

战场高速运动目标往往具有高威胁性，现有天基电子侦察手段对此类目标的定位跟踪能力已经难以适应现代战场感知需要。通过研究时差频差定位原理，在现有双星体制基础上构建了三星时差频差定位体制；同时结合卡尔曼滤波算法，实现了对空中高速运动目标的定位和速度估计。经计算仿真，系统对空中高速运动目标的定位精度达到了几公里量级，速度估计误差达到了10 m/s量级，充分验证了方法的工程可行性。通过上述改进，大幅扩展了天基时差频差系统的应用范围，将有力提升天基系统的战场感知能力。     

三站无源时差定位系统噪声干扰效果分析

依据噪声干扰原理,对时差定位系统中同一侦察站受到不同强度的噪声干扰以及对 不同侦察站受到同样强度的噪声干扰进行分析,并对干扰效果依次进行仿真。仿真结果表明 ,噪声干扰对三站无源时差定位系统的干扰效果随着侦察站接收到的干信比的增大而增大,并 且干扰主站的效果优于干扰副站的效果。这为以后主动保护辐射源位置提供了一个新的思路。     

干扰源双星定位中的邻星同频干扰解调对消方法

干扰源双星定位系统中邻星存在同频干扰,导致目标信号信噪比过低,利用互模 糊函数估计时差、频差时,检测不到相关峰,无法完成参数提取,为此,提出了一种基于解 调对消的干扰抑制方法,通过信号参数估计、调制识别、解调重构、时间同步、相位幅度补 偿和相减抵消等步骤,削弱干扰信号的功率,提高目标信号的信噪比,使得同样的处理增益 下相关峰值明显高于噪底。仿真结果表明该方法能够逼近理论下界,实现干扰条件下的定 位参数提取,有效拓展了双星定位系统的适用性。     

一种量测转换的移动外辐射源多站协同跟踪算法

针对移动外辐射源跟踪问题,提出一种融合到达角(Angle of Arrival,AOA)与到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)观测量的量测转换Kalman滤波(Converted Measurement Kalman Filter,CMKF)算法。首先,采用了一种考虑了传感器位置偏差影响的无源定位算法作为转换非线性的AOA与TDOA观测量至笛卡尔坐标系下观测量的方法,并证明了当AOA与TDOA的测量噪声以及传感器位置偏差都服从高斯分布且噪声强度不大时,该量测转换方法的位置转换误差能达到克拉美罗(Cramér-Rao Lower Bound,CRLB)界;其次,在量测转换的基础上构建了关于移动外辐射源的线性状态空间模型,将非线性的目标跟踪问题转化为线性滤波问题,并最终使用标准Kalman滤波器实时跟踪移动外辐射源位置。仿真结果不仅验证了量测转换精度与理论分析结论吻合,还表明了所提CMKF算法的跟踪精度同时优于扩展Kalman滤波器、无迹滤波器以及粒子滤波器。     

一种基于二阶锥规划的新时差定位算法

针对传统时差定位算法在量测噪声较大情况下定位性能不佳的缺点,提出了一种基 于二阶锥规划的新时差定位算法。该算法通过凸松弛和引入惩罚项,将难以求解的用户位置 最大似然估计问题转换为一个易于求解的二阶锥规划问题,并将松弛问题的最优解作为用户 位置的初始估计,利用传统的泰勒级数展开法得到最终定位结果。仿真给出了不同基站数目 及量测噪声下算法的定位性能。仿真结果表明,在量测噪声较大的情况下,新算法的定位精 度 仍可以逼近理论克拉美罗下限, 而且算法中惩罚因子的选取范围易于确定。     

基于TDOA原理的地面定位系统中HDOP的研究

分析了在基于到达时间差(TDOA)原理的地面定位系统中基站布局与定位精度的关系,给出了水平几何布局和精度因子(HDOP)的计算方法并讨论了HDOP的下界。最后针对几种不同的基站布局方案,对HDOP的分布进行了仿真,给出了一种工程中可以应用的布局方案。     

基于TDOA定位GSM移动台的信号处理算法

根据GSM系统无线通信信号的特点,给出了基于TDOA定位GSM移动台的信号处理算法。 在均衡接收的基础上阐述了信号处理算法中被定位GSM移动台到达时间的确定方法和 时延精确估计技术,并论述了定位方程的求解问题。最后给出了对信号处理算法进行性能评 估的实际测试结果,结果表明了该信号处理技术的可行性。     

三基地雷达最佳空间定位算法

将三基地雷达二维定位最佳算法加以推广,在不增加设备量的前提下,充分利用各雷达站的测量信息,对三基地雷达三维空间直线布站的最佳算法进行推导和研究.仿真结果显示,空间相关数据压缩算法比独立数据压缩算法更加有效地提高了目标定位精度,特别是较好地改善了发射站附近区域的定位性能,有效解决了双基地雷达空间定位的基线盲区问题.     

时差型卫星定位系统目标位置标校算法的误差分析

针对时差型卫星定位系统位置标校算法中标校源选择的问题,首先建立了基于单个标校源的标校方法的误差分析模型,分析了参数的系统性误差和随机测量误差对标校效果的影响;其次,定义了两类定位误差改善因子,用来定量描述标校算法对定位精度的改善能力,并可以通过理论计算评价标校源的标校效果,从而为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了误差分析模型及定位误差改善因子的有效性。