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干涉仪测向与相位差变化率定位技术

作　者: 潘琳
导　师: 赵国庆
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 单站无源定位干涉仪测向相位差变化率 GDOP
分类号: TN975
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 339次
引　用: 13次
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内容摘要

在现代高技术战场上,电子战武器的隐蔽攻击成为新的趋势之一,采用被动方式工作的无源定位技术成为一个重要的发展方向,引起了世界各国的普遍关注。与有源定位相比较,单站无源定位具有实现方法简便、作用距离远、隐蔽性强等优点,在电子战侦察和引导火力打击等方面都起着重要的作用,有着很广泛的应用前景。本文研究了一种能够实现速度快、精度高的单站无源定位方法——利用测向和相位差变化率的定位法。这种定位方法能够基本满足目前所需要的定位性能要求,并能实现实时定位的目的。利用该方法定位时,所需的测量信息包括了利用观测站上携带的干涉仪测出的角度信息及其所测得的关于辐射源目标发射信号的相位差变化率信息。本文首先阐述了单站无源定位及利用相位差变化率定位的研究现状,介绍了国外现有的几种单站无源定位系统,对比了现有的几种无源定位方法,针对二维正交干涉仪,给出了测向的基本方法和误差分析结果,并进行了仿真验证。然后,介绍了利用相位差变化率对固定目标辐射源的二维定位原理,分析了各测量参数和定位参数对定位精度的影响,绘制了定位精度几何分布图(GDOP),对这种定位方法给出了算法仿真分析。随后,介绍了利用相位差变化率的正交干涉仪三维定位原理,分析了产生定位误差的几种测量参数和定位参数的影响,并进行了仿真分析。最后,对无源定位的发展进行了总结和展望。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 引言  7-8
  1.2 无源定位的发展现状  8-11
    1.2.1 无源测距定位系统(PRSS)  8-9
    1.2.2 精确定位与识别系统(PLAID)  9
    1.2.3 战术雷达电子战斗系统(T-RECS)  9-10
    1.2.4 测向和定位系统(DFLS)  10
    1.2.5 LT-500 无源瞄准系统  10
    1.2.6 联合研究开发项目(CRADA)  10-11
  1.3 相位差变化率定位技术的背景和研究现状  11-12
    1.3.1 相位差变化率定位技术的研究背景与意义  11
    1.3.2 国内外研究现状  11-12
  1.4 本文的主要工作  12-15
第二章无源定位的有关概念和原理  15-23
  2.1 无源定位的基本概念  15
  2.2 现有的无源定位方法  15-19
    2.2.1 方位/仰角定位法  16
    2.2.2 测向定位法  16
    2.2.3 时差定位法(TDOA)  16-17
    2.2.4 多普勒频率定位法  17
    2.2.5 方位/到达时间定位法  17
    2.2.6 相位差变化率定位法  17-18
    2.2.7 多普勒频率变化率定位法  18
    2.2.8 综合评价  18-19
  2.3 可观测性判定准则  19-20
  2.4 定位误差的几何分布  20-21
  2.5 本章小结  21-23
第三章干涉仪测向  23-37
  3.1 干涉仪测向的基本原理  23-26
    3.1.1 一维单基线相位干涉仪测向的基本原理  23-24
    3.1.2 一维干涉仪测向存在的缺陷  24-25
    3.1.3 二维干涉仪测向的基本原理  25-26
  3.2 干涉仪测向解模糊算法  26-28
    3.2.1 长短基线法  26-27
    3.2.2 有模糊的分数阶基线比解模糊算法  27
    3.2.3 虚拟基线法  27-28
  3.3 正交干涉仪测向的仿真分析  28-32
  3.4 干涉仪测向的误差分析  32-35
    3.4.1 单基线干涉仪测角误差分析  32
    3.4.2 正交干涉仪测角误差分析  32-35
  3.5 本章小结  35-37
第四章利用相位差变化率的二维定位  37-53
  4.1 利用相位差变化率定位的基本原理  37-39
    4.1.1 定位原理  37-38
    4.1.2 可观测性分析结果  38-39
  4.2 单次测量定位算法的仿真分析  39-41
  4.3 定位误差分析  41-52
    4.3.1 定位误差与测量误差的关系  41-48
    4.3.2 定位误差与定位参数的关系  48-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章利用相位差变化率的三维定位  53-69
  5.1 定位基本原理  53-57
    5.1.1 定位模型的建立  53-56
    5.1.2 定位可观测性分析  56-57
  5.2 定位误差分析  57-66
    5.2.1 误差公式推导  57-59
    5.2.2 定位误差与测量误差的关系  59-62
    5.2.3 定位误差与定位参数的关系  62-66
  5.3 定位算法及其仿真评价  66-68
    5.3.1 误差下限CRLB 分布  66-68
  5.4 本章小结  68-69
第六章总结与展望  69-71
致谢  71-73
参考文献  73-76
在读期间研究成果  76-77

干涉仪测向与相位差变化率定位技术

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