运动目标协同定位与精度评估研究

发布时间：2020-08-25 00:31

【摘要】：高精度、高可靠性、高稳定性的定位系统是现代军事对抗取得胜利的关键因素,其研究具有重要的军事应用价值。随着电子技术的发展,空战环境日益复杂,传统的单机单传感器定位系统已经无法独立完成运动目标的高精度定位,因此采用协同定位的方式获取运动目标准确的位置信息,保证了系统的稳定性和可靠性,同时也提高了定位精度。本文将对双机异类多传感器协同定位系统展开研究,充分利用多传感器信息融合技术的优势,以多平台协同方式对运动目标进行定位。着重针对协同定位算法、协同定位模式、定位精度评估以及精度影响因素进行研究。首先,文中对协同定位技术的发展进行了分析研究,针对双机协同定位,文中提出了一种多次迭代的GN-IEKF定位算法,该算法在扩展卡尔曼滤波和高斯牛顿迭代算法基础上进行了改进,精度和稳定性要高于现有的协同定位算法;接着,以GN-IEKF算法为基础,对双机PAR与ESM协同定位模式进行了详细分析,与其他几种常用协同定位模式相比,该模式更加稳定可靠且定位效果更好;然后,对该模式的定位精度进行评估,分析各种影响定位精度的因素,提出了改善精度的方案。最后,基于C++设计开发了一套协同定位精度评估软件,具有高效评估多种定位模式、验证定位算法性能以及分析影响因素的功能,为有效提高定位精度提供了重要依据。大量的软件仿真和测试结果表明,本文提出的协同定位算法和模式合理可行,具有重要的现实意义和应用前景。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212;E91
【图文】：

双机协同,空间模型

图 2.3 双机协同定位空间模型同定位的空间几何关系为：2112tan ( 1, 2)tan( , )k kkkkkkk kRy ykx xz zx x y yθα = = = X X量的 L2 范数。同定位系统建模与配准是协同定位的关键技术，先将传感器各自的量测值进行目标进行精确定位。该技术综合利用了各类传感器观个传感器出现了故障，其他传感器仍可继续定位工作了不确定性。

模型图,二维平面,模型,非负定

南京航空航天大学硕士学位论文协方差阵 Q( k)是对称非负定方差矩阵：24 3 23 221 1 14 2 21( )2112aiT T Tk T T TT Tσ Q =),z为 XYZ 轴方向的加速度扰动，协方差 Q ( k)越小，用于目标在二维平面上进行匀速转弯运动的情况，如同，与法向加速度na 相互垂直，为目标运动的航向

雷达量测,几何模型

图 2.5 雷达量测几何模型量测方程为：2 2 22 2( ) ( ) ( ) ( ) ) [ ( )] ( ) arctan ( ) ) ( )arctan( ) ( R R x k y k z kk y kk h x k k x kk z kx k y kδ + + = + = + 离、方位角和俯仰角的量测误差，它是方差为SM）战系统，属于无源被动传感器，它本身不发，获取辐射源信号的方位等信息，所以具有测距能力，测角精度较低，但适用性广泛，，具备侦察敌方的电子设备并干扰敌方探测

【参考文献】