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《哈尔滨工程大学》 2010年
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基于方位角测量的无源定位算法研究

孙洪胜  
【摘要】: 单站无源定位技术,仅利用接收到的目标参数信号进行定位,有隐蔽性高,作用距离远等优点,具有较高的研究价值。其中,单站纯方位无源定位以其独特的优势和典型的代表性,在无源定位技术研究中始终占有一席之地。本文以基于方位角测量的单站无源定位系统为研究对象,主要从无源定位算法方面,在以往研究的基础之上进行了相关的理论研究。 对基于方位角测量的无源定位结合常见的目标运动模型建立了相应的数学模型。不完全可观测性是基于方位角测量的无源定位系统的一个典型特征,总结了以往的多种可观测判据,并利用非线性系统理论,对目标无源定位跟踪模型的可观测性进行了详细验证,最后给出了常见目标运动模型克服不可观测而应该采取的观测器机动策略。 基于方位角测量的无源定位是一个最优估计问题,本文首先从估计理论入手,给出了最小二乘法,针对纯方位角测量下静止单站目标航向估计问题进行航向估计仿真实验,并引入了基于最小均方差的准则的卡尔曼滤波算法。 基于方位角测量的无源定位系统是非线性系统,无源定位算法的重点也就是利用非线性滤波算法进行最优状态估计。文中给出了常用的非线性滤波算法:伪线性卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)。结合纯方位角无源定位系统模型,给出了无源定位算法,分别将其应用于具体定位模型进行仿真实验,结合试验结果,对各种算法进行了性能分析。针对基于EKF的无源定位算法滤波易发散的缺陷,分析了导致缺陷出现的原因,给出了若干的解决办法,并引入了若干的可以改善其性能的新算法;最后又针对UKF的计算复杂的特点,结合系统模型,提出了其简化UKF算法,并将其应用于本文的定位系统模型。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN953

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 吴昊;陈树新;张衡阳;霍辰杰;;基于递推最小二乘的单站无源定位仿真分析[J];火力与指挥控制;2013年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 青志能;导弹自主编队互定位与目标无源定位技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 黄京梅;空间轨道红外目标形态测量技术研究[D];上海交通大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 宋朝河;;基于熵权的Fuzzy-AHP法在雷达侦察系统效能评估中的应用[J];兵工自动化;2008年12期
5 王钤;张云龙;王伟;严发宝;;基于多传感器的航迹自动判别算法[J];兵工自动化;2010年05期
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10 余学锋;多基雷达定位中站址误差影响分析[J];兵工学报;2002年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张雪菲;田彦涛;王红睿;丁策;;基于扩展卡尔曼滤波的板球系统摩擦力估计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 廖永汉;郭云飞;彭冬亮;;无源声探测目标跟踪算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 马璐;占荣辉;张军;;一种基于无迹粒子滤波的特征辅助跟踪算法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
4 赵志超;王雪松;肖顺平;;一种多传感器多目标定位新方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
5 王强;钟丹星;郭福成;邓新蒲;周一宇;;仅用长基线干涉仪测量相位差变化率的运动单站无源定位方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 刘进忙;姬红兵;董红波;;基于红外单站的航迹跟踪方法[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
7 朱敏;聂健荪;游志胜;;双基地前向散射雷达系统定位精度分析方法[A];2003中国控制与决策学术年会论文集[C];2003年
8 李晖;张钦宇;张乃通;许洪光;张岩;;深空探测中天基连续导航机理研究及精度分析[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第三届学术会议论文集[C];2006年
9 陶伟;;宽容性水下目标跟踪算法研究[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
10 王峰;;目标航迹起始算法研究[A];2008年中国西部青年通信学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
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5 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
6 黄晓静;多频高频地波雷达目标检测与跟踪技术研究[D];武汉大学;2010年
7 李宏;雷达侦察与无源定位中LPI信号分析处理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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9 王德鑫;四路摄像头协同多重触控技术研究与实现[D];国防科学技术大学;2010年
10 钱惟贤;复杂背景下红外小目标探测与跟踪若干关键技术研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
2 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
3 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
4 叶增;卫星授时方法与星地同步数据处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张仁丹;船舶航迹控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙成朋;DS-SS信号源定位技术研究及仿真[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 孙柏虹;基于MEMS的捷联航姿系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 杨慧;多传感器信息融合技术的研究与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郑岩;基于方位角及其变化率的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘军;赵海英;;基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法[J];兵工自动化;2006年01期
2 蒋维特;杨露菁;杨亚桥;;测向交叉定位中消除虚假点的二次聚类算法[J];兵工自动化;2007年11期
3 李硕,曾涛,龙腾,毛二可;基于推广Kalman滤波的机载无源定位改进算法[J];北京理工大学学报;2002年04期
4 倪忠德,冯国华,马宝华;基于加权最小二乘法的多舰定位算法[J];北京理工大学学报;2005年11期
5 杨波;秦永元;柴艳;;基于非线性滤波的无人机组合导航新方法研究[J];传感技术学报;2007年10期
6 沈军;胡博;;声传感器无线组网在战术防空中雷达补盲的运用[J];传感器世界;2009年08期
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9 廖平;付忠;刘刚;;采样滤波算法在单站无源定位中的应用[J];电讯技术;2006年04期
10 常戎;吕善伟;王鹏宇;;TOA数据处理对NLOS环境下定位精度的改善[J];电波科学学报;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 孟继成;雷达目标距离像识别研究[D];电子科技大学;2005年
2 陈华伟;低空目标声测无源定向理论与算法研究[D];西北工业大学;2004年
3 张池平;多传感器信息融合方法及其在空间目标识别中的应用[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 徐本连;双(多)基纯方位目标定位与跟踪算法研究[D];南京理工大学;2006年
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7 李强;单星对卫星目标的被动定轨与跟踪关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
8 罗笑冰;强机动目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 林茂;无源声探测网批处理目标跟踪算法[D];杭州电子科技大学;2010年
2 杨琳雪;非合作航天器单目视觉快速位姿确定算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 龙界非;SINS/GPS组合导航滤波算法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 田群方;多导弹协同制导及编队飞行控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 尚学刚;基于STK的临近空间飞行器雷达探测仿真研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 何凯;角点特征提取及匹配方法研究[D];河海大学;2005年
7 沈莹;机动目标跟踪算法与应用研究[D];西北工业大学;2007年
8 李博;图像的不变特征检测与描述研究[D];重庆大学;2007年
9 陈旭;基于变结构多模型算法的目标跟踪系统研究[D];南京理工大学;2008年
10 唐毅;多传感器信息融合技术研究[D];电子科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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2 李盾;空间预警系统对目标的定位与预报[D];国防科学技术大学;2001年
3 许邦建;多频连续波测距雷达关键理论、算法的研究及软硬件设计[D];国防科学技术大学;2001年
4 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 江锦;点源目标被动式跟踪算法研究[D];西北工业大学;2004年
2 江宝安;基于UKF滤波的单目标跟踪算法研究[D];国防科学技术大学;2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈曦;彭华峰;同武勤;;基于卡尔曼滤波的三星时差运动目标定位技术[J];电讯技术;2011年05期
2 苏伟;王国宏;白晶;钟佩琳;;有色噪声下基于总体最小二乘和卡尔曼滤波的无源定位方法[J];弹箭与制导学报;2009年04期
3 胡来招;雷达对抗中的时差无源定位[J];舰船电子工程;1998年02期
4 焦淑红,刘申建,司锡才;机动运动辐射源的单站无源定位自适应算法[J];系统工程与电子技术;2000年11期
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10 李宗华,肖予钦,周一宇,孙仲康;利用频域和空域信息的单站无源定位跟踪算法[J];系统工程与电子技术;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔德强;刘作学;冯树芳;;室内无源定位算法研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
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3 卢鑫;;无源定位多普勒频差测量方法研究[A];江苏省电子学会2010年学术年会论文集[C];2010年
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5 刘捷;傅晓燕;傅文斌;;多同频辐射源无源定位的机辅分析[A];1999年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];1999年
6 王强;钟丹星;郭福成;邓新蒲;周一宇;;仅用长基线干涉仪测量相位差变化率的运动单站无源定位方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
7 李廷军;任建存;黄盛霖;蔡新举;刘加能;;利用最小二乘估计算法实现无源定位原理研究[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
8 刘鸿博;陈福深;;一种近场无源定位方法[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
9 谢维华;左继章;;基于伪卫星的北斗定位系统精度淡化因子的研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
10 谢维华;左继章;;基于伪卫星的提高北斗定位精度的研究[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王燕坊;应用数学与统计方法分析宏观经济[N];中国社会科学院院报;2004年
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4 中国测会学会;测绘学科理论的新进展[N];中国测绘报;2005年
5 本报专稿 尹湘辉;中国航天2009年:民生是重点[N];世界报;2009年
6 刘越山;未来满天尽是“北斗星”[N];大众科技报;2009年
7 ;北斗导航系统组网提速[N];计算机世界;2009年
8 宋成 特约记者 张利文;北斗卫星导航系统建设进入关键时期[N];解放军报;2011年
9 记者 王华楠;组合导航定位为农机引路[N];中国技术市场报;2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张正明;辐射源无源定位研究[D];西安电子科技大学;2000年
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4 李宏;雷达侦察与无源定位中LPI信号分析处理技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 单月晖;空中观测平台对海面慢速目标单站无源定位跟踪及其关键技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
6 张和发;盲信号分离技术及其在无源定位中的应用[D];电子科技大学;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙洪胜;基于方位角测量的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张航瑜;无源定位跟踪技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 刘钰;无源定位技术研究及其定位精度分析[D];西北工业大学;2005年
4 张兴如;无源定位及其定位性能的分析[D];电子科技大学;2001年
5 邴志光;运动多站时差无源定位系统关键技术研究[D];江苏科技大学;2012年
6 杨作军;基于相控阵无源定位的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
7 赵宏;密集杂波下声网络无源定位算法研究[D];杭州电子科技大学;2012年
8 韦毅;红外无源定位技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
9 刘洋;反辐射导弹对慢速目标无源定位方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 陶新;无源定位方法与性能分析[D];电子科技大学;2002年
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