基于贝叶斯估计的多站纯方位无源定位及优化

发布时间：2017-05-08 12:13

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【摘要】：从现代社会发生的几次战争看,电子战逐渐代替了传统形式的陆、海、空战,发展为“多维立体战”,以“软杀伤”为主要特性的电子对抗,存在于战争的每个角落。电子侦察作为电子对抗的重要组成部分,通过截获识别敌方的电磁辐射信号,来获得敌方的战略、战术情报,从而为己方的进一步军事行动提供信息支援和帮助。传统的电子侦察设备有源雷达自身会向外辐射电磁波,容易被敌方探测设备接收到,存在隐蔽性差的缺点,从而突显出无源雷达的优越性,引发了学者们对无源探测的研究热潮,因此无源探测技术具有广阔的发展前景。无源定位是其中一个经典的研究方向,它的本质问题就是如何能获得目标的最佳定位精度。本文从纯方位(Bearing-Only,BO)的角度对该问题进行了研究,并完成了如下工作：1.研究了无源定位中的三角定位,包括多站纯方位三角定位法和多站纯方位最小二乘法。探讨了三角定位法中定位三角形“质心”的选择问题,并通过仿真比较了三种算法的定位性能；在多站纯方位最小二乘法中,推导出了加权线性最小二乘定位法的递推公式,然后比较了非线性最小二乘情况下线性近似法和牛顿迭代法的定位性能。2.根据概率的定位思想,提出了基于贝叶斯最大后验概率的多站纯方位定位模型。基于该定位模型,研究了多站纯方位贝叶斯定位的定位算法和误差模型。对比分析了贝叶斯方法与三角定位法之间的性能,求出了多站纯方位目标定位的贝叶斯区域估计。3.提出了一种通过指挥控制策略提高多站侦测区域内目标定位精度的方法。首先根据侦测区域的几何分布、侦测精度以及计算时耗与定位精度的关系,进行网格化分割；其次根据多站几何部署情况分别分析各种组合下两站、三站等多站组合的定位精度；最后制订一套决策方案,一旦探测到目标,就可以找到目标所在网格,从方案数据库中调用相应的定位方案,从而实现了目标的快速、精确定位。指挥决策的加入,使得定位不再一味追求高精度,还考虑到实际应用中由于各种原因最优方案“不再最优”时,可以退而求其次,更好地完成目标的定位。
【关键词】：纯方位 无源定位 贝叶斯估计 控制策略 网格 优化
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN95
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 研究背景和意义8-9
• 1.2 无源雷达的发展9-10
• 1.3 无源定位的过程10-11
• 1.4 本文主要工作11-13
• 2 三角定位13-29
• 2.1 引言13
• 2.2 多站纯方位三角定位法13-21
• 2.2.1 二站纯方位三角定位法13-14
• 2.2.2 三站纯方位三角定位法14-21
• 2.2.3 多站纯方位三角定位法21
• 2.3 多站纯方位最小二乘估计法21-28
• 2.3.1 线性最小二乘定位法21-22
• 2.3.2 加权线性最小二乘定位法22-26
• 2.3.3 非线性最小二乘定位法26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 基于概率的定位29-34
• 3.1 引言29
• 3.2 基于概率的定位原理29-30
• 3.3 基于贝叶斯最大后验概率的定位原理30-33
• 3.3.1 贝叶斯公式的密度函数形式31-32
• 3.3.2 基于贝叶斯后验概率的定位模型32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 多站纯方位贝叶斯定位34-53
• 4.1 引言34
• 4.2 两站纯方位贝叶斯定位34-40
• 4.2.1 贝叶斯点估计34-35
• 4.2.2 贝叶斯区域估计35-37
• 4.2.3 贝叶斯法的定位性能37-40
• 4.3 三站纯方位贝叶斯定位40-48
• 4.3.1 贝叶斯点估计41-44
• 4.3.2 贝叶斯区域估计44
• 4.3.3 贝叶斯法与内心法性能比较44-48
• 4.4 多站纯方位贝叶斯定位48-52
• 4.4.1 贝叶斯点估计48-49
• 4.4.2 贝叶斯区域估计49-50
• 4.4.3 不同展开点的性能分析50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5 多站纯方位定位优化的控制策略53-64
• 5.1 引言53
• 5.2 定位优化的策略53-59
• 5.2.1 定位流程53-54
• 5.2.2 定位精度评估指标54-56
• 5.2.3 初步定位56-58
• 5.2.4 责任区的划分58-59
• 5.2.5 方案数据库的建立59
• 5.3 定位精度分析59-63
• 5.4 本章小结63-64
• 6 总结64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69

【参考文献】

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1 汪s

本文编号：351135