联合DOA和TDOA估计的无人机定位算法研究

发布时间：2021-06-23 17:12

　　近年来,无人机（UAV）因其体积小、灵活性高、成本低等优势得到快速发展并被广泛应用于军事战争、城市管理、民用、地质、抢险救灾等各个领域,与此同时,无人机定位技术也得到了深入研究,其中无线电探测与定位技术备受众多学者关注。基于电磁波参数的无线电探测与定位技术主要包括角度估计、信号到达时间差估计（TDOA）、接收信号强度估计（RSS）,三种方法均可实现独立定位。信号到达时间差估计要求时钟同步,接收信号强度估计对信道环境比较敏感,而针对角度估计的联合定位算法普遍需要发射阵列和接收阵列角度配对。本文旨在提高无人机定位的估计精确度和降低联合估计过程中的运算复杂度,围绕多输入多输出（MIMO）双基地雷达下波离方向（DOD）和波达方向（DOA）联合估计技术开展研究,提出消除配对过程的联合估计算法,并结合角度和信号到达时间差实现无人机的位置定位。研究内容主要包括:1)研究了无线电探测技术中雷达的基本工作原理,探讨了双基地雷达和多输入多输出双基地雷达的基本部署和信号特征,并研究了MIMO双基地雷达环境下,电磁波在发射阵列、无人机、接收阵列间传输的过程。2)从角度估计方面探讨了无人机定位方法,总结了经典的... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１雷达的基本工作原理??１）主振信号源

有夜行习性的蝙蝠通过发送超声波并判断折回的超声波来察觉障碍物，同样地，单??基地雷达发射电磁波并通过检测由目标反射的信号来判断目标的坐标、速度等信??息，图２．２简单描述了单基地雷达的信号模型。??２．３＿２双基地雷达??双基地，即发送端与接收端的天线分布在两个不同的基地，也就是说双基地雷??达在分开的基地使用各自基地的天线进行发射和接收工作。??双基地雷达可以通过为双基地操作而特别设计的专用发射机进行工作，也可??以通过为其他目的设计但适用于双基地操作的时机发射机进行工作。若时机发射??９??

山东大学硕士学位论文??机基于单基地，此时构成的双基地雷达被称为搭载者；若时机发射机来自非雷达，??如广播站或通信站，此时双基地雷达又被称作无源雷达、无源双基雷达、无源相干??定位雷达、寄生雷达和背上雷达。在军事应用中，时机发射机被分为合作式和非合??作式。合作式是指联军或友方的发射机，非合作式是指敌方或中立方的发射机。??


本文编号：3245335