外辐射源位置不确定时的无源协同定位技术

发布时间：2020-05-15 06:36

【摘要】：无源协同定位系统利用第三方信号发射站(调频广播、手机基站等)作为外辐射源/机会照射源,通过对外辐射源的直达波和目标反射/散射的回波进行信号相干处理,实现目标无源定位。该系统成本低,抗干扰能力强,隐身/反隐身效果良好,是防空预警的重要手段,对军事防御和领空安全具有重要的战略意义。本文面向外辐射源无源协同定位系统,主要开展了外辐射源位置不确定条件下基于动态规划的低可观测目标无源协同定位技术研究。主要工作如下:首先,针对强杂波环境下外辐射源位置确定(地基外辐射源)的无源协同定位问题,提出一种基于动态规划的低可观测目标无源协同定位方法。首先,根据回波幅值构建动态规划的值函数,通过递推过程对值函数进行积累,并利用航迹回溯提取出源于目标的测量值。航迹回溯的回溯阈值由极值理论推导得出,有效降低了低可观测目标的虚假航迹率。其次,对提取的测量值进行非线性滤波,进一步估计目标位置。仿真结果表明,所提方法能在强杂波背景下准确连续地跟踪目标。其次,针对强杂波环境下外辐射源位置不确定(机载/舰载外辐射源)的无源协同定位问题,提出一种基于动态规划和状态扩维的低可观测目标无源协同定位方法。首先,基于误差传播理论,构建了外辐射源位置不确定性的状态转移范围。其次,对测量新息协方差进行在线修正,降低了外辐射源位置不确定性的影响,并利用状态扩维技术实现目标-外辐射源状态的联合估计。仿真结果表明,所提方法能有效降低外辐射源位置不确定对目标跟踪的影响。最后,针对三维场景下低可观测目标无源协同定位问题,提出外辐射源位置不确定时基于高度参数化思想的无源协同三维定位方法。该方法利用二维测量值实现三维目标估计。首先,针对动态规划提取的测量值,利用参数化思想将目标可能出现的高度范围划分成若干个区间并赋予相应权重,在每个高度区间内采用状态扩维思想进行目标-外辐射源状态联合估计。其次,通过贝叶斯理论更新高度权重,实现目标的三维位置估计。仿真结果表明,所提方法能有效估计目标三维状态,提高了低可观测目标的检测跟踪性能。
【图文】：

距离差、方位角和回波幅值的20帧原始观测图

不同
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN95

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本文编号：2664621