观测站误差下多基外辐射源雷达协同定位方法研究

发布时间：2021-11-07 07:08

　　多基外辐射源雷达不主动发射电磁信号,利用外辐射源实现静默探测,近二十年来受到国内外学者广泛关注。多基外辐射源雷达定位系统从目标散射外辐射源信号和直达波信号中提取时延和多普勒频差参数,并基于上述参数估计目标的位置和速度。在实际应用中,多基外辐射源雷达接收站往往部署在飞机、导弹、舰艇等运动平台上,其位置和速度往往无法精确获知,雷达观测站位置和速度扰动引起的误差对目标定位性能的影响很大。多基外辐射源雷达观测的强非线性和观测站位置/速度存在偏差,已有定位算法不能直接应用于多基外辐射源雷达协同定位。对此,本文研究观测站误差下多基外辐射源协同定位问题,在不同的外辐射源雷达定位场景和定位体制下,根据各自定位方程的代数特征和误差分析提出有效的定位算法。本文主要工作如下1.对观测站位置误差下单站多外辐射源定位问题,首先分析观测站位置误差对目标位置估计的影响,根据单站多外辐射源时差定位的代数特征推导了相应的伪线性估计方程。其次融合观测站位置误差统计特性提出了两种稳健的定位算法改进的总体最小二乘算法（Constrained Total Least Squares,CTLS）和改进的约束加权最小二乘算法（Co... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文总体框架

杭州电子科技大学学位论文7第2章外辐射源协同定位理论基础2.1引言与辐射源定位不同，外辐射源定位系统采用双基/多基结构。受辐射源定位方法的启发，外辐射源定位方法利用量测值与目标位置和速度的关系建立定位模型，并采用合适的估计算法获得目标位置和速度的估计。本章介绍外辐射源定位问题和估计算法理论，它是后四章定位算法的理论基矗2.2外辐射源定位的观测模型2.2.1单站多外辐射源定位问题单站多外辐射源雷达定位系统包含了一个雷达观测站(接收站)和多个外辐射源(见图2.1)。雷达观测站对回波和直达波进行信号处理后，可以获得目标的距离、角度、多普勒等量测信息。随着可用外辐射源数量增加，单个观测站可以同时接收到多个外辐射源的信号。根据量测信息进行数据处理，求解得到目标的位置信息(见图2.2)。图2.1单站多外辐射源定位系统示意图图2.2外辐射源雷达定位几何示意图单站多外辐射源雷达系统可以获得的量测信息有TDOA、AOA和FDOA。纯TDOA的测量信息观测站得到外辐射源m经目标散射的回波信号与外辐射源直达波信号的时间差，将时间差乘以速度可以将TDOA转化为目标经外辐射源到达观测站的距离与外辐射源到观测站距离之差。在无量测噪声的情况下单站多外辐射源定位系统的量测为222tartarSSSSSSmmmtrtrr---(2.1)其中2为欧几里得范数，mr表示TDOA的量测值，STrrr=x,y，mSTmmtttx,y，tartartarSTx,y，分别为观测站、外辐射源m及目标的位置向量。

杭州电子科技大学学位论文7第2章外辐射源协同定位理论基础2.1引言与辐射源定位不同，外辐射源定位系统采用双基/多基结构。受辐射源定位方法的启发，外辐射源定位方法利用量测值与目标位置和速度的关系建立定位模型，并采用合适的估计算法获得目标位置和速度的估计。本章介绍外辐射源定位问题和估计算法理论，它是后四章定位算法的理论基矗2.2外辐射源定位的观测模型2.2.1单站多外辐射源定位问题单站多外辐射源雷达定位系统包含了一个雷达观测站(接收站)和多个外辐射源(见图2.1)。雷达观测站对回波和直达波进行信号处理后，可以获得目标的距离、角度、多普勒等量测信息。随着可用外辐射源数量增加，单个观测站可以同时接收到多个外辐射源的信号。根据量测信息进行数据处理，求解得到目标的位置信息(见图2.2)。图2.1单站多外辐射源定位系统示意图图2.2外辐射源雷达定位几何示意图单站多外辐射源雷达系统可以获得的量测信息有TDOA、AOA和FDOA。纯TDOA的测量信息观测站得到外辐射源m经目标散射的回波信号与外辐射源直达波信号的时间差，将时间差乘以速度可以将TDOA转化为目标经外辐射源到达观测站的距离与外辐射源到观测站距离之差。在无量测噪声的情况下单站多外辐射源定位系统的量测为222tartarSSSSSSmmmtrtrr---(2.1)其中2为欧几里得范数，mr表示TDOA的量测值，STrrr=x,y，mSTmmtttx,y，tartartarSTx,y，分别为观测站、外辐射源m及目标的位置向量。


本文编号：3481404