低空目标分布式复合定位算法设计

发布时间：2021-06-18 10:23

　　近年来,随着低空飞行武器飞速发展,其可在地面雷达探测盲区飞行,无法避免对低空防御系统产生严重威胁,声定位逐步成为低空目标定位技术研究热门方向。论文以某项目为背景,结合低空目标声场特性,对低空目标定位系统中分布式复合定位算法展开研究。本文在分析国内外低空目标定位发展趋势及其优势的前提下,提出一种分布式复合定位算法。从低空目标噪声源类型及传播模型入手,对比三种低空目标声定位算法,采用基于时延估计的低空目标定位算法。主要对该定位算法中的两个关键部分,时延估计和布站优化进行分析。首先对基本互相关法与广义互相关法进行比较分析,实验仿真结果表明,广义互相关法所得相对时延误差较小。其次讨论了布站优化问题,提出一种定位精度因子（Geometic Dilution of Precision,GDOP）,对常见的星型和菱形布站,进行仿真实验分析,菱形布站优于星型布站。针对低空近场目标,采用一种单站定位置数学模型,并进行数学公式推导及定位误差分析,仿真结果表明,符合要求的定位精度。针对远距离目标定位,采用单站定位模型,仿真结果表明,满足定向精度要求,但定位精度偏差较大。因此提出一种针对远距离目标的单站定方向... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 论文的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 低空目标定位技术的优势及发展趋势
    1.4 低空目标分布式复合定位系统结构
    1.5 低空目标定位关键技术
    1.6 本文主要研究内容
2 低空目标声场特性
    2.1 低空目标噪声源
        2.1.1 巡航导弹噪声源
        2.1.2 直升机噪声源
        2.1.3 坦克噪声源
    2.2 声波基本性质
    2.3 低空目标声源类型及传播模型
        2.3.1 低空目标声源类型
        2.3.2 低空目标声源传播模型
    2.4 低空目标声场环境对声波传播的影响
        2.4.1 温度对声波传播的影响
        2.4.2 风对声波传播的影响
        2.4.3 湿度对声波传播的影响
    2.5 本章小结
3 低空目标声定位原理及算法
    3.1 低空目标声定位算法
        3.1.1 低空目标声定位算法分类
        3.1.2 基于时延估计算法的低空目标定位原理
    3.2 时延估计算法
        3.2.1 时延估计算法分类
        3.2.2 时延估计算法比较
    3.3 低空目标声定位布站优化
        3.3.1 布站方式类型
        3.3.2 布站优化方法
        3.3.3 布站优化仿真分析
    3.4 本章小结
4 低空目标分布式复合定位算法
    4.1 低空目标分布式复合定位数学模型
    4.2 低空近场目标定位数学模型及算法
        4.2.1 低空近场目标定位数学模型
        4.2.2 精度分析
        4.2.3 仿真分析
    4.3 低空远场目标定位数学模型及算法
        4.3.1 低空远场目标定位数学模型
        4.3.2 仿真分析
    4.4 低空目标定位数据融合
        4.4.1 多传感器数据融合方法
        4.4.2 低空目标定位数据融合模型
        4.4.3 仿真分析
    4.5 本章小结
5 低空目标分布式复合定位算法应用程序设计
    5.1 定位算法应用程序编程环境
    5.2 定位算法应用程序简介
        5.2.1 定位算法应用程序人机交互界面设计
        5.2.2 定位算法应用程序相关模块简介
    5.3 定位算法系统所涉及的混合编程技术
        5.3.1 MATLAB和VC++混合编程的方法
        5.3.2 结合DLL文件实现混合编程的环节
    5.4 定位算法应用程序软件
        5.4.1 低空近场目标定位算法应用软件
        5.4.2 低空远场目标定位算法应用软件
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多传感器的多模型机动目标跟踪算法设计[J]. 贺贺,羊彦,王爽,侯静.  现代电子技术. 2013(15)
[2]双站测向交叉定位精度分析[J]. 刘军,曾文锋,江恒,张慧勇.  火力与指挥控制. 2010(S1)
[3]对多传感器数据融合的综合研究[J]. 金开春,王厅.  科技信息. 2010(01)
[4]无源时差定位布站形式对定位精度的影响[J]. 黄金凤,韩焱,王黎明.  火力与指挥控制. 2009(10)
[5]多传感器测向定位方法研究[J]. 李杰奇,张安,孔福.  火力与指挥控制. 2009(10)
[6]基于麦克风阵列的时延估计新方法[J]. 王波,王树勋,赵彦平.  吉林大学学报(信息科学版). 2008(03)
[7]基于麦克风阵列的近场声源定位[J]. 李文,夏秀渝,何培宇,李源.  四川大学学报(自然科学版). 2008(02)
[8]最小二乘法测向技术研究[J]. 翟庆伟.  无线电工程. 2008(03)
[9]近场麦克风阵列幅相误差校正技术[J]. 邵学辉,付永庆,郑莉.  应用科技. 2007(10)
[10]声测定位技术的现状研究[J]. 靳莹,杨润泽.  电声技术. 2007(02)

博士论文
[1]低空目标声测无源定向理论与算法研究[D]. 陈华伟.西北工业大学 2004

硕士论文
[1]被动声探测若干关键技术研究[D]. 许可喜.南京理工大学 2005
[2]基于麦克风阵列的声源定位方法研究[D]. 周浩洋.大连理工大学 2002



本文编号：3236493