无源多站协同定位下传感器管理
发布时间：2021-01-26 17:57
被动传感器不发射电磁信号,具有较强的隐蔽性和抗干扰能力,近年来备受关注。在被动传感器网协同定位跟踪系统中,目标定位跟踪性能不仅与传感器的量测性能有关,还取决于“目标-传感器”之间的几何关系。本课题围绕目标辐射源和外辐射源两种无源定位系统,通过动态传感器选择和移动平台的路径优化来提高系统定位跟踪的精度,具体如下:1.研究了目标辐射源多站协同定位下固定传感器选择问题。首先,推导了三维空间纯角度定位下目标估计误差的克拉美罗下界（CRLB）,并构建基于CRLB的行列式最大最小化指标的传感器选择模型。在此基础上,提出了一种基于半定规划（SDP）的方法将上述min-max问题转化成凸优化问题,并进行优化求解。仿真结果显示基于SDP的传感器选择算法可以进一步提高纯角度协同跟踪的精度,其目标跟踪性能优于凸松弛算法和随机选择算法。2.研究了三维空间目标辐射源移动双站纯角度信息协同定位下路径优化问题。首先,分析了基于最小化CRLB的迹指标下移动双站与目标之间的最佳几何关系,推导了三维空间最优交会角和俯仰角并证明了相应的定理。接着,构建了平台运动约束条件下移动双站路径优化模型并采用内点法优化求解。仿真验证了...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 传感器管理的研究现状
1.2.2 目标辐射源定位跟踪下传感器管理研究现状
1.2.3 外辐射源定位跟踪下传感器管理研究现状
1.3 本文主要研究内容与章节安排
第二章 多站无源协同定位下传感器自适应选择
2.1 前言
2.2 问题描述
2.3 纯角度信息下机动目标跟踪
2.3.1 机动目标跟踪模型
2.3.2 机动目标跟踪多模型算法
2.4 基于半定规划的传感器自适应选择算法
2.4.1 三维AOA定位跟踪下CRLB指标
2.4.2 传感器自适应选择优化问题
2.4.3 基于半定规划的优化算法
2.5 仿真结果与分析
2.6 本章小结
第三章 移动双站无源协同定位下路径优化
3.1 前言
3.2 问题描述
3.2.1 目标运动模型
3.2.2 双站观测模型
3.2.3 双站纯角度定位下CRLB计算
3.3 基于CRLB的接收站路径优化
3.4 基于CRLB的接收站几何关系分析
3.4.1 最优交会角
3.4.2 最优俯仰角
3.5 仿真测试与分析
3.5.1 最优交会角
3.5.2 最优俯仰角
3.5.3 一般几何关系
3.6 本章小结
第四章 非合作外辐射源双基系统的接收源路径优化
4.1 前言
4.2 外辐射源位置已知且固定下接收源路径优化
4.2.1 问题描述
4.2.2 不同定位体制下接收源路径优化建模和求解
4.3 外辐射源位置未知且运动的接收源路径优化
4.3.1 问题描述
4.3.2 序贯新息修正EKF跟踪算法
4.3.3 联合目标和外辐射源位置估计下PCRLB指标
4.3.4 接收源路径优化建模和求解
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 外辐射源位置固定已知情况
4.4.2 外辐射源位置运动且未知情况
4.5 本章小结
第五章 合作机载外辐射源协同定位下联合路径优化
5.1 前言
5.2 问题描述
5.2.1 量测方程
5.2.2 PCRLB推导
5.3 基于滚动时域的联合路径优化
5.3.1 无人机运动模型
5.3.2 基于滚动时域的发射源和接收源联合路径优化建模
5.4 仿真与分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]空中目标传感器管理方法综述[J]. 闫涛,韩崇昭,张光华. 航空学报. 2018(10)
[2]被动声呐多阵测向交叉定位的数据关联算法[J]. 俞剑,王益乐. 指挥信息系统与技术. 2018(03)
[3]AOA无源定位最优构型分析[J]. 徐国训,梁晓龙,王维佳,张佳强. 传感器与微系统. 2017(09)
[4]基于机载光电平台的双机交会定位方法[J]. 左羽佳,白冠冰,刘晶红,宋悦铭,孙明超. 光子学报. 2017(09)
[5]一种基于TDOA、FDOA、DOA量测与粒子滤波的动目标双星跟踪方法[J]. 尤明懿,顾黎明. 通信对抗. 2017(01)
[6]多目标跟踪分布式MIMO雷达收发站联合选择优化算法[J]. 鲁彦希,何子述,程子扬,刘爽利. 雷达学报. 2017(01)
[7]双站机载测向定位最优布站分析[J]. 关欣,陶李,衣晓. 科学技术与工程. 2016(15)
[8]基于Riccati方程的动态传感器分配算法[J]. 左燕,郭宝峰,谷雨,徐松柏. 火力与指挥控制. 2016(05)
[9]Optimality Analysis of Sensor-Target Geometries for Bearing-Only Passive Localization in Three Dimensional Space[J]. ZHONG Yu,WU Xiaoyan,HUANG Shucai,LI Chengjing,WU Jianfeng. Chinese Journal of Electronics. 2016(02)
[10]两站测向交叉定位相对误差几何稀释度研究[J]. 王国刚. 舰船电子工程. 2015(12)
博士论文
[1]基于时差频差的多站无源定位与跟踪算法研究[D]. 朱国辉.西安电子科技大学 2015
[2]基于滚动时域MILP的小型无人机航迹规划[D]. 张胜祥.华南理工大学 2009
[3]基于唯多谱勒的被动雷达信号处理技术研究[D]. 肖扬灿.电子科技大学 2006
[4]相控阵雷达及组网跟踪系统资源管理技术研究[D]. 周文辉.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]多雷达系统协同跟踪下资源分配[D]. 俞晓波.杭州电子科技大学 2018
[2]多移动观测平台纯角度目标跟踪融合算法研究[D]. 张梦甜.南京理工大学 2017
[3]机动目标跟踪下雷达资源自适应管理研究[D]. 李明地.杭州电子科技大学 2017
[4]基于粒子滤波的机动弱目标检测前跟踪算法研究[D]. 樊孔帅.杭州电子科技大学 2014
[5]多站无源定位技术研究与应用[D]. 刘建林.西安电子科技大学 2011
[6]基于通信约束的无线传感器网络的研究[D]. 吴博.华中科技大学 2011
[7]双站无源定位与跟踪算法研究[D]. 姚颖.西安电子科技大学 2009
本文编号：3001568
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 传感器管理的研究现状
1.2.2 目标辐射源定位跟踪下传感器管理研究现状
1.2.3 外辐射源定位跟踪下传感器管理研究现状
1.3 本文主要研究内容与章节安排
第二章 多站无源协同定位下传感器自适应选择
2.1 前言
2.2 问题描述
2.3 纯角度信息下机动目标跟踪
2.3.1 机动目标跟踪模型
2.3.2 机动目标跟踪多模型算法
2.4 基于半定规划的传感器自适应选择算法
2.4.1 三维AOA定位跟踪下CRLB指标
2.4.2 传感器自适应选择优化问题
2.4.3 基于半定规划的优化算法
2.5 仿真结果与分析
2.6 本章小结
第三章 移动双站无源协同定位下路径优化
3.1 前言
3.2 问题描述
3.2.1 目标运动模型
3.2.2 双站观测模型
3.2.3 双站纯角度定位下CRLB计算
3.3 基于CRLB的接收站路径优化
3.4 基于CRLB的接收站几何关系分析
3.4.1 最优交会角
3.4.2 最优俯仰角
3.5 仿真测试与分析
3.5.1 最优交会角
3.5.2 最优俯仰角
3.5.3 一般几何关系
3.6 本章小结
第四章 非合作外辐射源双基系统的接收源路径优化
4.1 前言
4.2 外辐射源位置已知且固定下接收源路径优化
4.2.1 问题描述
4.2.2 不同定位体制下接收源路径优化建模和求解
4.3 外辐射源位置未知且运动的接收源路径优化
4.3.1 问题描述
4.3.2 序贯新息修正EKF跟踪算法
4.3.3 联合目标和外辐射源位置估计下PCRLB指标
4.3.4 接收源路径优化建模和求解
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 外辐射源位置固定已知情况
4.4.2 外辐射源位置运动且未知情况
4.5 本章小结
第五章 合作机载外辐射源协同定位下联合路径优化
5.1 前言
5.2 问题描述
5.2.1 量测方程
5.2.2 PCRLB推导
5.3 基于滚动时域的联合路径优化
5.3.1 无人机运动模型
5.3.2 基于滚动时域的发射源和接收源联合路径优化建模
5.4 仿真与分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]空中目标传感器管理方法综述[J]. 闫涛,韩崇昭,张光华. 航空学报. 2018(10)
[2]被动声呐多阵测向交叉定位的数据关联算法[J]. 俞剑,王益乐. 指挥信息系统与技术. 2018(03)
[3]AOA无源定位最优构型分析[J]. 徐国训,梁晓龙,王维佳,张佳强. 传感器与微系统. 2017(09)
[4]基于机载光电平台的双机交会定位方法[J]. 左羽佳,白冠冰,刘晶红,宋悦铭,孙明超. 光子学报. 2017(09)
[5]一种基于TDOA、FDOA、DOA量测与粒子滤波的动目标双星跟踪方法[J]. 尤明懿,顾黎明. 通信对抗. 2017(01)
[6]多目标跟踪分布式MIMO雷达收发站联合选择优化算法[J]. 鲁彦希,何子述,程子扬,刘爽利. 雷达学报. 2017(01)
[7]双站机载测向定位最优布站分析[J]. 关欣,陶李,衣晓. 科学技术与工程. 2016(15)
[8]基于Riccati方程的动态传感器分配算法[J]. 左燕,郭宝峰,谷雨,徐松柏. 火力与指挥控制. 2016(05)
[9]Optimality Analysis of Sensor-Target Geometries for Bearing-Only Passive Localization in Three Dimensional Space[J]. ZHONG Yu,WU Xiaoyan,HUANG Shucai,LI Chengjing,WU Jianfeng. Chinese Journal of Electronics. 2016(02)
[10]两站测向交叉定位相对误差几何稀释度研究[J]. 王国刚. 舰船电子工程. 2015(12)
博士论文
[1]基于时差频差的多站无源定位与跟踪算法研究[D]. 朱国辉.西安电子科技大学 2015
[2]基于滚动时域MILP的小型无人机航迹规划[D]. 张胜祥.华南理工大学 2009
[3]基于唯多谱勒的被动雷达信号处理技术研究[D]. 肖扬灿.电子科技大学 2006
[4]相控阵雷达及组网跟踪系统资源管理技术研究[D]. 周文辉.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]多雷达系统协同跟踪下资源分配[D]. 俞晓波.杭州电子科技大学 2018
[2]多移动观测平台纯角度目标跟踪融合算法研究[D]. 张梦甜.南京理工大学 2017
[3]机动目标跟踪下雷达资源自适应管理研究[D]. 李明地.杭州电子科技大学 2017
[4]基于粒子滤波的机动弱目标检测前跟踪算法研究[D]. 樊孔帅.杭州电子科技大学 2014
[5]多站无源定位技术研究与应用[D]. 刘建林.西安电子科技大学 2011
[6]基于通信约束的无线传感器网络的研究[D]. 吴博.华中科技大学 2011
[7]双站无源定位与跟踪算法研究[D]. 姚颖.西安电子科技大学 2009
本文编号：3001568
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/glzh/3001568.html
