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单站无源定位算法研究

作　者: 靳展
导　师: 刁鸣
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 单站无源定位多普勒频率变化率相位差变化率扩展卡尔曼滤波修正协方差的扩展卡尔曼滤波
分类号: TN974
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 65次
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内容摘要

在现代电子战条件下,无源定位技术以其作用距离远、隐蔽接收、不易被对方发觉的优点,成为了近年来雷达技术研究的热点。而单站无源定位以其特有的独立性和灵活性成为无源定位领域中主要的研究方向。本文主要研究了地对空和空对地两种模式下的单站无源定位问题。其中,地面固定观测站对空中运动目标的定位与跟踪采用多普勒频率变化率定位法,结合扩展卡尔曼滤波(EKF)和修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)对初值进行滤波估计。不同条件下的仿真结果表明,MVEKF的定位性能优于EKF,适用于地面防空系统对空中目标的检测与追踪,其定位精度和定位速度均可以满足实际需要。在机载观测平台对地面固定目标的定位研究中,选择相位差变化率定位法,仍然采用扩展卡尔曼滤波和修正协方差的扩展卡尔曼滤波,多组实验的仿真结果表明,两者均可以有效滤波,但MVEKF的定位时间比EKF短,定位精度也较高,可以满足精确打击敌方雷达等作战设备的要求。本文研究的两种方法均具有一定的应用价值。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 论文内容及安排  13-15
第2章单站无源定位方法简介  15-26
  2.1 引言  15-16
  2.2 单站无源定位方法简介  16-22
    2.2.1 测向定位法  16-17
    2.2.2 到达时间定位法  17
    2.2.3 多普勒频率定位法  17-18
    2.2.4 方位-到达时间联合定位法  18-19
    2.2.5 方位-频率联合定位法  19
    2.2.6 幅度-方位定位法  19-20
    2.2.7 相位差变化率定位法  20-21
    2.2.8 多普勒频率变化率定位法  21-22
  2.3 单站无源定位算法概述  22-25
    2.3.1 线性化方法求次优解  23-24
    2.3.2 采样方法求次优解  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第3章地面固定单站对空中运动目标的无源定位算法研究  26-45
  3.1 卡尔曼滤波  26-29
  3.2 基于多普勒频率变化率的扩展卡尔曼滤波  29-37
    3.2.1 多普勒频率变化率模型  30-31
    3.2.2 扩展卡尔曼滤波  31-33
    3.2.3 仿真及结果分析  33-37
  3.3 基于多普勒频率变化率的修正协方差扩展卡尔曼滤波  37-44
    3.3.1 修正协方差的扩展卡尔曼滤波  38-40
    3.3.2 仿真及结果分析  40-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章机载观测平台对地面固定目标的单站无源定位算法研究  45-60
  4.1 相位差变化率的原理  45-49
  4.2 基于相位差变化率的扩展卡尔曼滤波  49-55
    4.2.1 数学建模  49-50
    4.2.2 实验仿真及结果分析  50-55
  4.3 基于相位差变化率的修正协方差扩展卡尔曼滤波  55-59
    4.3.1 修正协方差的扩展卡尔曼滤波  55-56
    4.3.2 仿真及结果分析  56-59
  4.4 本章小结  59-60
结论  60-61
参考文献  61-65
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  65-66
致谢  66

单站无源定位算法研究

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