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目 录 中文摘要 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 第一章 绪 论 . 1 课题研究的背景与意义 . 1 源定位的历史及现状 . 2 文的主要研究内容 . 3 第二章 纯测角定位方法研究 . 5 言 . 5 站定位解析算法 . 5 位误差分 析 . 7 站纯角度定位算法及误差分析 . 10 位模型分析 . 10 差分析 . 11 位误差仿真 . 12 站交叉测向定位误差分析 . 12 站交叉测向定位误差分析 . 16 站 3角度和 4角度定位误差对比 . 17 假辐射源的识别 . 17 章小结 . 19 第三章 测时差定位方法及布站分析 . 21 言 . 21 差定位算法 . 21 . 22 . 23 有效性分析及异常值分离 . 24 差的测量 . 24 度分析 . 27 位误差及布站对精度的影响 . 29 间同步控制方法 . 34 径问题及应对办法 . 36 章小结 . 37 第四章 测角测时差联合定位 . 38 言 . 38 位方法分析 . 38 位精度分析 . 39 果仿真 . 41 章小结 . 44 第五章 运动状态下的无源侦测技术 . 45 言 . 45 位方法分析 . 45 动观测站对虚假目标的识别方法简析 . 48 章小结 . 49 第六章 总结与展望 . 50 文工作小结 . 50 来发展展望 . 50 要进一步完善的工作 . 51 参考文献 . 53 在学期间的研究成果 . 55 致 谢 . 56 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 1 第一章 绪 论 课题研究的背景与意义 21 世纪 的 一个显著特征是高新科技在各个领域的广泛发展和深入应用。这些技术成果在极大改变人们生产生活的同时,也 深入地改变着传统的军事格局 。从上个世纪到现在 的 近几十年发生的一些局部战争可以看出: 现代 战争 的一个突出特点就是 “电子战” 1,即争夺电磁 领域内的主动权。 “电子战” 的核心意义就是侦察与反侦察,即如何有效对辐射源进行定位并保证自己不被定 位 跟踪 。 而对 辐射源进行侦察定位的重要意义 在于它 可以 为精确打击武器摧毁 目标提供有力的数据 支持 。因此, 精确定位敌方 目标 历来就受各国军方的青睐 ,尤其在局部高科技战争背景下 的作用尤为显著 。 定位技术 和其他科学技术 的发展 一样也 经历 着一些 历史性的变革。 而每一次侦察定位技术的发展成果都会很快的转移到了军事领域。 早期 的军事 对决 ,由于缺乏 与高科技密切相连的 技术 手段,军事指挥员大多借助于侦查人员的 侦测信息和先期情报资源来分析判断战场态势,从而做出对敌方目标进行军事行动的决定 ,这也算 最早发展 的人工定位技术。这种侦察方式 因为充分发挥了人的智能 而在 现代战争中仍 被 沿袭下来; 但 在实际应用中,单纯依靠侦察员进行侦察、定位,往往受到很多自然条件和 个人 行 为条件的制约, 作用发挥 有限。 从 上个世纪 开始,具有现代科技意义的三类主要 侦测 技术开始问世并逐步进入军民各领域。( 1) 光学技术和电子技术的蓬勃发展,促使了光学侦察技术和设备的出现, 到目前为止仍然 作为主要侦查定位手段之一 在很多领域 发挥 着 巨大的作用 ,但它的不足是 受限于目标的光学特性(包括可见光和红外等波段) , 在户外作业时,多受到气象条件制约 ,难以全天候工作 。 ( 2) 术 , 自 上个世纪后期, 卫星定位技术 开始出现并 迅速 发展 ,以美国、俄罗斯和欧洲等国家和地区发展最为迅猛, 近 年来 中国也开始了 基于卫星导航定位的北斗技术 研究开发 ,已有产品应用 。美国 首先 出现了 卫星导航定位技术并 完成了 导航 卫星全球 组网,以快 得到了应用 并 向全球推广 ,它利用了精密导航电文,可以精准 定位 目标 。 但它是一种接触式测量手段,即 必须将卫星信号接收机与要侦测定位的目标安装于一体 14,这在敌 我侦察 斗争 中, 不具有现实可行性 ;同时 一些特定领域 、 特 定时段 易受到电子干扰,令 定位功能丧失 。( 3)雷达技术,雷达自 上 个世纪 20 年代开始 出现 , 就引起了兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 2 各国军事领域的极大关注, 40 年代开始规模化应用在军事领域。 在后来的发展中, 各种体制、 搭载于各种平台的雷达相继研发成功 并投入 使用,在 战场发挥了很大作用。当时可以说,雷达技术的先进与否,将很大程度上决定了是否具有战场主动权和制胜能力。从雷达进入军事 应用 领域 起 , 雷达的研究一直就是世界各国关注的重大国防项目,雷达的发展一度备受关注,且取得了很多 突破性的 技术成果。 但从近年来世界范围内发生 的 几次局部战争中可以看出 ,雷达作为战场侦测利器不再无所畏惧,敌方有效地电子干扰和反辐射武器的配合使用 ,使得雷达面临着严重的安全威胁。单从战略双方对雷达技术掌握的深度和广度来说,不同国家之间也 存在着明显的技术鸿沟和战略等次。雷达技术先进的一方,其雷达的电子侦察能力可以不怕对方的电子侦察,雷达性能可以支撑其实施“先敌发现,先敌攻击,先敌摧毁”的“三先”设想,同时也采取技术手段“隐蔽自己”。而雷达技术弱势的一方, 其 有源雷达系统被侦测、受干扰、受反辐射导弹攻击、受目标隐身技术的威胁 是随时存在的。 为此,人们一方面 从工作模式、体制上来改良雷达, 探索雷达抗干扰、抗摧毁 手段 , 另 一方面在努力开发具有低截获概率的无源探测定位 系统 10。 无源 探测 定位 系统由于自身不发射电磁波,只能利用天线的方向性来实现测角,或通过测量从目标发射的电磁波到达两个被动站的时间差,得到目标与两个被动站的距离差,进行定位,具有相当强的隐蔽性 , 且单向被动接 收 ,作用距离相对较 远, 因而 在 军事领域 中得到了 极大 的 重视 。 这 对于提高系统在 “ 电子战 ”环境下的生存能力具有十分重要的 意义 。在越来越强调军事电子系统隐蔽攻击和硬 杀 伤功能的趋势下,电于对抗系统能力的高低己成为决定战争进程和胜负的重要因素 之一 。 有源雷达和无源雷达集中的反映了 现代军事技术的一个重要特点, 即 就是越来越广泛 深入 的采用无线电电子技术 1,2。雷达的成熟应用和反辐射技术的研究,让这对 攻防的 “矛与盾”较量变得异常炽热。 源定位的历史及现状 无源探测定位技术, 作为 电子对抗领域的电子侦察技术早已有之,电子侦察系统发展起来的多站测向交叉定位、多站时差定位、多站时差 测 向混合定位 等 技术 作为无源定位的基础理论一直被沿用下来并深入研究 。 国外不仅在理论、技术上都已经发展成熟,近些年还生产出来了相应的无源探测产品(也称无源雷达)用于实战 3。 基于无源雷达的技术前景和目前已有的技术积累 ,有很多国家热衷于无源技兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 3 术 的应用研究。 文献 8,9 对 国外的技术发展动态做了较为全面的跟踪。 美国 洛克希德 马丁公司 是最先涉足该领域的公司之一,据称依靠电视和无线发射机,其无源系统的探测距离达到 220 千米以上。 美国国防部 国 防 高级研究计划局 以及 华盛顿大学 、乔治亚技术大学等高校和雷声等公司,都开展了这一领域的研究。在欧洲 , 法国 也进行了相应的技术研究工作、 意大利 演示了样机系统、 英国 正在研究无源相干雷达和 “ 蜂窝 ” 雷达 ( 俄罗斯 和 捷克 也在进行类似研究 37。 早在 第二次世界大战 前后 ,英国人就已经开了 预警 被动 雷达 的试验 。但 限于当时基础技术发展不足,未取得重大 突破 。随 后 , 美国 “ 沉默哨兵 ” 雷达利用商业调频无线电台和电视台发射的 50 80 兆赫连续波信号,检测、跟踪、监视区内的运动目标。英国的 “ 蜂窝 ” 雷达系统可探测、跟踪和识别陆上、海上和空中的移动目标,包括在树丛中运动的车辆,它理论上能够探测野外环境中 10 15 千米的地 面目标和 100 千米的大型飞机。 “ 维拉 ” 系列 被动 雷达由捷克研制 , “ 维拉是该系列的最新型号,可探测定位、识别和跟踪空中、地面和海上目标,对空探测的最大距离为 450 千米,并可识别目标、生成空中目标图像 38。 近期, 据来自互联网的消息称,俄罗斯 已经在 机上装备了相控阵无源雷达 ,这 代表了国外在利用先进 的 系统设计思想 和综合的数据处理技术 产生的 最新 无源雷达产品 9。 国内对 无源定位的研究相对起步较晚。上世纪 80 年代开始在理论上的研究,合肥 38 所 、 上海 51 所 、 嘉兴 36 所 、 北京 23 所 、 成都 29 所 等单位先后对 该领域做了研究 ; 电子科技大学、西安电子科技大学和中国人民解放军的一 些军事 院校对无源定位的问题也进行了理论和实验室 产品 的研 发 , 得到了 不少 有意义的 研究成果 23。 从上个世纪 90 年代开始,国防科技大学 开始研究基于运动学原理的单站无源定位技术。通过 20 多年的探索研究,在理论和实践上均取的了不少成果,可以看做是国内在单站无源定位技术方面的先驱者 3。 目前国内在无源雷达产品研制方面还在理论研究和实验室 阶段,真正国产化的产品还很有限,所以现在更有必要对该领域进行研究。 文的主要研究内容 基于上述研究背 景和技术 现状,本文首先 对 无源定位的三种基本定位 方法进行了研究 : 包括 无源测向定位、无源测时差定位以及测向测时差联合定位法 , 从数学模型上 推导 了各自的定位 原理、分析了定位的 精度,并对误差情况做了 较为系统 的 仿真 ,讨论了定位结果。最后,对运动 中的 无源 雷达 定位问题进行了分析。兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 4 本文 内容 大致分为六章进行编排,具体 安排如下: 第一章 从军事学角度 阐述无源 侦测技术 出现 的背景、 发展历史和技术 现状,探讨了 无源 雷达 的 理论价值和军事意义 。 第二章对 纯角度测向定位问题做 了 系统分析,对 依据其 定位 原理产生的 解析算法和定位结果 做 了 具体的推导。根 据推导的结果 仿真了典型条件下的误差分布 ,对仿真实验结果进行分析,并对如何排除 定位 虚假点做 了 专门研究。 第三章对 针对 三维 空间 目标 的侦测,提出了 测时差定位方法 , 建立了模型、详细地 推导了 计算 方法,对 定位精度 的 布 进行 了 仿真 ,并 对影响定位精度的 误差源 做 了 说明,找出一些制约精度提高的方法,对侦测适用模式也进行 了探讨。 第四章针对前两种方法的缺点, 吸收各自优点, 讨论测向测时差联合定位法,依 空间两侦察站的 应用 背景 给出一种直接求解方法, 解析了 定位精度 公式, 做出了 误差 得到了一些 精度 经验规律 。 第五章 讨论 运动状态 下 的无源雷达 定位的问题, 以 二维 背景下的运动观测站对目标定位进行 分析,并 专门讨论了 如何排除虚假点 问题 。 第六章对本文工作进行总结, 并对该领域的技术发展动态做了展望,对需要进一步完善的工作做了梳理 。 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 5 第二章 纯测 角 定位方法研究 言 在一个 带有伺服 跟踪系统 的测量设备 中,可以得到的基本信息往往包括跟踪角度 、角速度 等信息,通过前期 如大地测量等 设备的辅助测量,还可以得到观测站的站址位置信息等 。传统的跟踪雷达不光可以得到 测角 信息,还可以通过发射不同的脉冲或者连续波,经目标反射后到达接收机,从接收到 的回波信号中分析变化,经数据处理得到目标的坐标信息或者运动参数。本章主要研究如何利用单纯 的 角度信息来完成对目标的定位问题,即将有源定位转 到 无源定位上。 无源定位在系统构成上,观测站无 发射机,不发射信号,仅建设接收机装置,接收装置与被侦测目标构成 协作关 系。 从工作原理上,单独的一个接收站可以构成无源雷达系统,但往往需要了解目标的速度和加速度等信 息方可定位 ,且需要在一段时间内有较大的位移方能获得相对较好的定位效果 3, 35;而两个 或两个以上的观测站同时观测辐射源 , 无需知道目标的运动信息,通过目标和观测站的空间 关系解算,就可以完成目标定位。本章基于目标和观测站之间的空间几何关系来分析目标位置的解算方法。 站定位解析算法 分布式交叉测向定位技术基于经典的交会原理,其实质是利用侦测雷达可以在角度上自动跟踪辐射源,从而测出侦测雷达站相对于辐射源的方位角和俯仰角的这一技术背景 ,然后将侦测站的本地坐标和侦测站获取的角度信息通过 空间几何关系解析,得到目标的坐标数据 。最简单的测向定位可以由两台侦测站完成 ,三台及以上数量的侦测站可以提供更多的冗余信息 。 这里从两台侦测站的的结构来做分析。 假设两台侦 测站 其坐标分别为 ),( 0000 ),( 1111 被侦测的目标源坐标为 ),( 0S 侦测站对目标的测角子集为 ),( 00 , 1S 侦测站对目标的测角子集为 ),( 11 。其中 10, 为方位角(实际应用中,往往以正北方向为基准方向,本文以与 x 轴的正方向为基准), 10, 为俯仰角( 也称高低角, 定义为 侦测目 标与侦测站之间连线与 面的夹角)。 空间关系 如图 2 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 6 图 2侦测站与目标的相对位置示意图 按照侦测站、目标位置的空间几何关系可知,由10,,10,中任意的三个角度 值均可 建立与观测点坐标有关的三角函 数表达式 , 另一个角度信息为冗余信息,可以用于提高定位精度 21。 以 ),(100 为例进行推导,分析如下: 000xx (2 0000 s i nt yy (2111xx (2对上述三个式子进行 表达 形式上的变换,可得到: 0000 t a nt a n (2000000 s i nt a ns i nt a n 1111 t a nt a n ( 2 联 立 方程( 22 可得到含目标坐标的线性方程组,为求解方便,用以下矩阵方程 表示 : 11100000001000t i nt i nt , 简 记为 ( 2 其中 Z X Y 0目标位置11兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 7 01t H ,1110000000t a ns a nt a 故按照矩阵方程的求解,可得到目标的位置 。 位误差分析 在无源定位系统的定位精度分析中,通常引入评价误差的的 指标就是 精度的几何稀释度( 22,24,它用来描述定位误差的分布 情况 ,即目标在空间不同位置时, 综合 定位误差的大小,其表达式为: )()3,3()2,2()1,1( O P = 222 其中, 定位误差协方差矩阵, ,分别表示在各自方向上的定位误差的 标准差, 将其分别代入 程即可得到误差的分布 。 下面依次对 4组测量子集产生的定位误差进行分析。 ( 1) 对于 ),(100 的误差分析 分别对式子000xx ,000r ,111xx 两边进行微分并化简,其中 的 2020200 )()()( ,可 得到 : 00 0200020020020 c i nc i n ( 2 00 020 0020 000co ss i n)(co s)( ( 2 11 1210121121121 c i nc i n ( 2 其中 ,00 0020 00020 000c o ss i n)(c o s)( ,将( 22改写为矩阵形式,可表示为: ( 2 其中, 100 为 观测误差矢量,定位误差矢量 ,站址误差矢量为 系数矩阵为 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 8 0c o ss i nc o ss i n)(c o s)(0c o ss i 由( 2得到 1 ( 2 那么相应的定位误差协方差矩阵可表示为 1 ( 2 这里 T(*) 表示逆的共轭转置。 由 于 各 误 差 分 量 之 间 的 独 立 性 , 观 测 误 差 协 方 差222,与观测站站址有关 的站址测量误差 协方差 可求得如下结果: 22121202020222222211211121111121122222221121112111112112)()(11)()(10)(c o s)(s i n)c o s ()s i n ()()c o s ()(0)(c o s)(s i c o s)(s i n)c o s ()s i n ()()c o s ()(0)(c o s)(s i n将观测误差和站址误差的协方差分别 带入( 2,得到 21212220222020221)()(000000)()(( 2州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 9 由此,可得到测量子集 ),(100 所对应的 )3,3()2,2()1,1()( O P 。 ( 2) 对于测量子集 ),(100 的误差分析 分别对式子000xx ,000r ,111r 两边进行全微分并化简,其中 1,0,)()()( 222 照上文的 推导 步骤,得 到误差的协方差矩阵为: 1( 2 分别代入 和 后,可得到 212220222020221000000)()(( 2 ( 3) 对于 测量子集 ),(110 的误差分析 分别对式子000xx ,111xx ,111r 两边进行全微分并化简,其中 2121211 )()()( 。按照上文的 推导 步骤,得到误差的 协方差矩阵为: 1( 2 分别代入 和 后,可得到关于误差协方差矩阵的结果为: 21222121222020221000)()(000)()(( 2 ( 4) 对于测量子集 ),(110 的误差分析 分别对式子000r ,111xx ,111r 两边进行全微分并化简,其中 1,)()()( 222 。按照上文的 推导 步骤,得到误差的协方差矩阵为 1( 2 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 10 分别代入 和 后,可得到关于误差协方差矩阵的结果为: 212221212220221000)()(000( 2 至此, 各测量子集所对应的 已经求出 , 其统一表达式都是: )3,3()2,2()1,1()( O P 。 站纯角度定位算法及误差分析 位模型分析 基于 中的空间 三维 图进行分析, 与前文 不同的是增加了观测站的数目,本节中, ,2,1 ,观测角与空间坐标之间有以下关系: ,2,1 ( 2 i ii ,2,1 ( 2 其中, 22 )()(。由( 2可得: t a n*t a n* ( 2 由( 2可知,在 n 个观测站的情况下,可以得到目标求解的矩阵方程: ( 2 其中, t a a a , 所以,辐射源在 面上的投影坐标为: ( 2 即得到了目标的纵横坐标 ),( 由式子( 2以得到: 2 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 11 由( 2可以 看出,每一组 ),(均可以唯一确定一个 目标高度值 z 。那么对于 i 个观测站,可以得到 i 个值。 常用的 处理 方法就是 对 i 个 测量站的目标高度 取均值或者求加权均值 。式( 22合得到目标的三维坐标。 差分析 这里对误差的分析,也采用 按照 定义,只需要求解出 ,,便可得到其误差的几何分布。首先对( 2 2求微分,得到: 2222c o ss i nc o s)(s i nc o s)(c o ss i nc o s( 2 其中,2222c o ss i nc o s)(s i nc o s)(c o ss i nc o n 个观测站的情况下,上述方程组可以用下面矩阵形式表示: 其中, 2211 Ts nn 2211 ),2,1(c o ss i nc o s)(s i nc o s)(0c o ss i nc o sc o ss i nc o s)(s i nc o s)(0c o ss i nc o 仍 假设各观测站 的测量误差为 , 且各自独立,方位角和俯仰角的观测误差的方差分别是 22, ,站址各分量的测量误差的方差是 2s ,且各个观测站具有相同的误差测量方差 。 由以上各式可以得到,观测误差的协方差矩阵为: ia 2222222 , 2211 布站误差的协方差矩阵为: 22121 );( 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 12 其中, ),2,1(c o ss i nc o s)(s i nc o s)(0c o ss i nc o 最后可得到定位误差的协方差矩阵: 11 )()( 位误差 仿真 上面已经对纯角度定位的原理和误差情况做了理论分析, 为直观了解各测量子集所产生的定位效果,设置一定的仿真条件来分析他们的误差分布情况。针对纯角度的 双站定位和多站定位情况 分别 进行 仿真 验证。 站交叉测向定位误差分析 从纯角度定位原理的分析中得知, 在双站定位中,四组测量子集均可以完成交叉定位,其定位效果也会因选择的不用而异,这里采用子集 ),(100 进行仿真验证。 具体 的仿真条件:测角误差 ,布站误差 ;目标高度为 0 ;站址坐标为: )0,0,15( , )0,0,15( 观测区域在 方向均为 050 。 从不同仿真条件得到的结果来看,( 1)在增加观测站之间距离的情况下,整体的误差相对降低,但仍然保持基线对称的误差分布规律;( 2)观测站距离不变,增大了测角误差,整个观测区域内误差增加幅度明显,说明测角误差在各个误差源中为主要误差因素。 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 13 图 2站间距 30 公里、 经过多其他三组仿真子集误差分布做相应分析,可知 ),(100 所表现出的误差性能较好。现在增大站间距到 50 公里 )0,0,25(),0,0,25( ,测角误差保持不变 )3( ,间距不变 )0,0,15(),0,0,15( ,增大测角误差)5( ,对比起其误差分布。 图 2间距 50 公里、 兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 14 图 2间距 30 公里、 从上面图 22 可以看出,在测角精度相同的情况下增大观测站之间的距离,精度整体精度将会提高;在保持站间距离不变的情况下,测角精度降低,整体的定位精度将随之降低。 现在分析观测站高度对误差分布将会产生什么样的影响,不妨按以 下条件做仿真分析。在 x 轴单向上仍保持 30 公里的间距,在高程上设置一定的偏差,如)0,0,15)(3,0,15( ,则会得到以下效果图: 高程 10 高程 15 2高程 对 误差分布 的 的 从该仿真效果来看,高程越高,精度越好,但其变化并不明显。说明高程对于纯测角系统的精度影响较小。 为了验证方位和俯仰方向上对误差影响的差异,分别设置 观测 条件 。其他条兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 15 件不变:布站误差 ;目标高度为 0 ;站址坐标为: )0,0,15( ,)0,0,15( 观测区域在 方向均为 050 。测角误差: ( 1) m ,3 , m ,3 ( 2) m ,3 , m ,6 。 这两种情况下分别分析精度的变化情况。 图 2 m r a dm r a ,3 时误差 的 图 2m ra dm ra ,6 时误差 的 对比分析 布图可知: 从整体上分析,测角精度越高定位精度越好。也可以看出, 方位和俯仰 方向上 独立产生的 角观测量对于精度的贡献并不等权;以 测量子集 ),( 100 为例 ,方位角对定位 精度 的影响比 俯仰 角大, 说明 采用这兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 16 组测量子集进行定位时, 方位角测量误差对 有决定性的影响。 其他测量子集的测量精度分析方法与上述过程类似,在次不再列举。 站交叉测向定位误差分析 对于 多站纯角度测量的误差分析,也给出一些仿真的结果。为了比对定位的效果,仿真条件基本相似,先假设三个站参与定位。测角误差 ,布站误差 ;目标高度为 0 ;站址坐标为: )0,0,15( ,)0,0,15( )0,15,0( 观测区域在 方向均为 050 。 维图 面图 图 2三站纯角度定位误差仿真结果 那么四站定位的误差 分布 又是如何呢?也做一定的仿真分析。测角误差 ,布站误差 ;目标高度为 0 ;站址坐标为:)0,0,15( , )0,0,15( )0,15,0( , )0,15,0( 测区域在 方向均为050 。 维图 面图 图 2四站纯角度定位误差仿真结果 上述仿真结果说明:一般情况下 ,参与解算的观测站越多,定位 精度越高;兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 17 冗余信息的使用可以较为明显的改善精度。三站和四站定位精度的分布较为平缓且总体精度分布要明显优于 两 个站的定位精度 , 从精度的分布趋势上看,也 没有二站定位误差分布中的“马鞍形”误差散布。 三站定位精度明显与站址的位置有关;四站定位精度在相对基站的连线上呈对称分布。 站 3 角度和 4 角度 定位误差 对比 在上文的分析中, 3 个角度的测量子集和 4 个角度的完备测量子集都可以 完成定位,且对各自的误差也做了分析,那么两类测量集(子集)对精度的影响情况如何呢?也在此做一仿真验证。 对于双站交叉定位的所以观测角度参与结算的情况,这个也给出误差分布情况,条件基本雷同。 方向上 )50,50( , 测角误差 ,布站误差 ;目标高度为 ;站址坐标为:)0,0,15( , )0,0,15( 3 角度 测量 子集 定位 误差 4 角度测量集 定位 误差 图 2不同角观测量对 误差 的影响比对 ( ) 从各自的误差分布 等高线线图上定性分析,在 近距观测站 位置, 4 个角度的完备角集所产生的定位效果要优于 3 角度子集,且其误差 分布在 基线方向和垂直基线方向均对称 ,误差 分布均匀 ,无须区分主站和辅站 ;二类 定位 角度集各自的定位效果在远区相差不大且分布趋势也比较平缓 。 说明对于 双 观测站的两种 不同解算方法,对精度的影响主要在近区。 假 辐射源的识别 纯角度交叉定位方法对辐射源进行定位的基本模型和误差分布规律已经比较成熟,那么 在工程应用中仍 涉及到一些具体的 课题 ,比如 不同侦 测站的测 向线由于测向误差的存在 引起的虚假点的甄别和排查,这是纯角度定位必须首先要解决的问题 ,如若不能解决虚假点的排除 问题 ,各类对精度的讨论将没有意义 。目兰州大学硕士研究生学位论文 分布式无源雷达侦测技术研究 18 前常用的排除虚假点的方 法有:最小距离法、最大似然法、谱相关法 11,12。这几种方法各有利弊, 最小距离法算法简单 , 但数据的正确相关率低 ; 最大似然法是从测量域考虑相关的 , 它对每种可能的情况都做相关分析,样本非常多 , 计算量大 , 不适用于时实处理 ; 谱相关算法 基于一些先验信息的信号频率 , 先用周期谱算法得到辐射源的周期,然后完成辐射信号的配对,这就存在着一个问题,即各个辐射源要有不完全相同的周期频率,这是这种方法的局限和使用不足。 在电磁环境相对简单的情况下,最小距离法仍然有较高的 正确 相关率,下面针对这种方法做一简单的分析。 上面对双战和 多站测角侦测定位方法进行了分析,是基于单目标的前提下。但实际的工作环境中,不光真实的存在着多目标的情况,更多的是由于信号传播途径的复杂性,使得侦测天线的指向并不真实的指向了目标的存在位置。这就面临着一个很严肃的问题,如何从复杂的信号环境中,找到 直接来自于目标

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