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反辐射弹地面辐射源定位技术

马春实  
【摘要】:纯角度跟踪是无源定位的重要组成部分,它依靠传感器被动接收外部辐射源信号来实现目标的定位与状态估计,具有隐蔽性强、安全性高的特点,因而在复杂战场环境下的侦查预警、反辐射等领域得到了广泛应用。系统可观测性是纯角度跟踪问题中最为重要的影响因素,在反辐射等高观测速率应用中,受观测精度和平台运动所限,系统可观测程度在小采样间隔的时间尺度上会急剧下降,从而导致滤波性能退化甚至滤波发散。针对这种情况,本文围绕纯角度跟踪的理论和方法,研究了能够适用于高观测速率的纯角度跟踪算法。主要研究内容体现在以下几个方面: 1、介绍分析纯角度跟踪的相关理论基础,包括非线性系统的可观测性,传统的非线性滤波原理,仿真实现了扩展卡尔曼滤波算法、不敏卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法,以及能够有效应对目标机动的交互式多模型算法。 2、针对高观测速率研究了纯角度跟踪算法,提出了一种基于滑窗式n步前向预测的BOT方法。该方法在充分利用被动雷达接收的数据信息前提下,通过滑窗式n步前向预测方案,增大了预测-更新步间时间间隔,增强了系统的可观测程度,能够有效改善滤波算法的性能。仿真实验表明该方法滤波精度与稳定性好,可更有效地适用于高观测速率应用。 3、在高观测速率情形下,采用主被动雷达信息融合的方式,提出了一种斜距测量辅助的辐射源定位方法。该方法通过主动雷达杂波信息以及被动雷达测得的地面辐射源偏角,得到反辐射弹与地面辐射源之间的大致距离,将该距离信息集成到滤波器中,以达到有效增强系统的可观测程度,提升高观测速率下滤波器性能的目的。在高观测速率情形下,该方法精度更高,收敛速度更快,适合工程实践的需要。 本文提出的算法与传统的非线性滤波算法相比,具有滤波精度高、稳定性好的优点,为解决反辐射等高观测速率下滤波性能下降问题提供了可行途径,适合工程实践的需要。并且对目标精确定位、对地辐射源攻击提供高精度目标状态信息以及主被动交接班时主动参数的预定具有重要意义。


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