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机载米波雷达基于镜面反射多径模型的目标高度计算和距离计算方法研究
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作者 李刚 朱张勤 杨奕喆 《中国电子科学研究院学报》 2024年第6期519-523,共5页
本文建立了基于球面的电磁波镜面反射模型,推导了由多径距离计算目标海拔高度的公式和由目标海拔高度计算多径距离的公式,考虑到公式无解析解,依据单调性提出了近似解的二分算法,与迭代算法相比,该算法能够完全收敛于真实解。此外,给出... 本文建立了基于球面的电磁波镜面反射模型,推导了由多径距离计算目标海拔高度的公式和由目标海拔高度计算多径距离的公式,考虑到公式无解析解,依据单调性提出了近似解的二分算法,与迭代算法相比,该算法能够完全收敛于真实解。此外,给出了海面多径产生的条件、多径点的信息特征及多径测高的边界。同一目标的多径点与真实点具有相同的多普勒速度、方位角度,且多径距离与直达波距离满足相应的距离差值,依据该特征,对检测的点迹进行配对,并区分真实点和多径点,可以有效解决多径引起的双航迹和短航迹问题。以外,由多径距离还可以获得目标的海拔高度。最后,基于仿真数据,给出了典型参数下的多径测高精度。 展开更多
关键词 多径 测高 波程差 机载雷达
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一种高超声速飞行器雷达测角误差的分析方法
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作者 杨博 刘超凡 +2 位作者 于贺 魏翔 樊子辰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3666-3676,共11页
雷达回波穿过大气、飞行器外流场、天线罩后产生的波前畸变对主动雷达单脉冲测角误差有着重要影响。基于此,分析了湍流结构引起的折射率梯度对于波前畸变影响及网格分辨率对波动方程弱形式数值求解精度,提出电磁波动方程弱形式“显式”... 雷达回波穿过大气、飞行器外流场、天线罩后产生的波前畸变对主动雷达单脉冲测角误差有着重要影响。基于此,分析了湍流结构引起的折射率梯度对于波前畸变影响及网格分辨率对波动方程弱形式数值求解精度,提出电磁波动方程弱形式“显式”梯度项修正及涡球模型补充密度场小尺度结构的“梯度重构”方法,通过有限元方法进行了计算机数值仿真。仿真结果表明:雷达测角误差的重要原因之一是小尺度湍流造成的电场畸变,并且随着涡结构尺度减小、波长变长,电场畸变加强,测角误差加大。 展开更多
关键词 雷达测角 高超声速飞行器 电磁波动方程 弱形式 有限元方法
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基于平滑矩阵集优化的双基地MIMO雷达相干目标DOD和DOA联合估计
3
作者 游致远 胡国平 +1 位作者 周豪 郑桂妹 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期268-275,共8页
针对在进行相干目标测向时出现的协方差矩阵秩亏现象,双基地多输入多输出(MIMO)雷达探测相干目标会出现精度差、角度分辨率低等问题,提出一种基于分集平滑优化对相干目标波离方向角(DOD)和波达方向角(DOA)进行联合估计的算法。所提算法... 针对在进行相干目标测向时出现的协方差矩阵秩亏现象,双基地多输入多输出(MIMO)雷达探测相干目标会出现精度差、角度分辨率低等问题,提出一种基于分集平滑优化对相干目标波离方向角(DOD)和波达方向角(DOA)进行联合估计的算法。所提算法能通过分集平滑降维协方差矩阵,构造更有效的平滑矩阵集对相干目标进行联合角度估计。将发射阵列和接收阵列进行分集平滑并构建发射子矢量,计算其协方差矩阵;将每个发射子矢量的协方差矩阵进行平滑重构而后进行加权处理得到前向平滑矩阵;对前向平滑矩阵进行共轭翻转等变换后,得到前后向平滑矩阵,再对其进行奇异值(SVD)分解;利用降维多重信号分类(RD-MUSIC)算法对信号进行空间谱估计并实现DOD和DOA自动配对。所提算法有效提高双基地MIMO雷达对相干目标的测向性能,并通过实验证明所提算法的可行性。 展开更多
关键词 双基地雷达 MIMO雷达 相干目标 分集平滑 角度联合估计
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一种相控阵雷达波束指向误差的外场高精度标定方法
4
作者 巫书航 陈学锋 +1 位作者 陆志伟 刘传保 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第11期64-70,共7页
相控阵雷达通过电扫描调整波束指向,并通过测量目标回波与预期波束指向的偏差完成目标角度测量。当实际波束指向偏离预期时,将导致目标角度解算存在误差,随着对雷达测角精度要求的提升,波束指向误差对雷达测角性能的影响将成为关键因素... 相控阵雷达通过电扫描调整波束指向,并通过测量目标回波与预期波束指向的偏差完成目标角度测量。当实际波束指向偏离预期时,将导致目标角度解算存在误差,随着对雷达测角精度要求的提升,波束指向误差对雷达测角性能的影响将成为关键因素。波束指向误差通常可以在微波暗室内对阵面完成标定和补偿,然而,现代大型相控阵因规模庞大而使得在暗室内进行波束指向标定变得困难,甚至缺乏可行性。文中针对基于惯导实现阵面姿态测量的相控阵雷达,提出了一种雷达波束指向误差的外场高精度标定方法。首先,分析了相控阵雷达波束指向误差产生的主要原因与惯导安装误差、电轴机械轴指向误差、波控码计算误差等因素相关;然后,建立了误差传递模型,并基于最小二乘估计原理,给出了一种通过雷达跟踪标校体的测量误差数据解算波束指向误差并予以补偿的标定方法;最后,完成了外场实装试验验证。试验结果表明,基于所提方法进行外场标定可大幅降低波束指向误差,对大型相控阵雷达高精度角度测量的工程实现有较大的参考价值。 展开更多
关键词 电轴与机械轴指向误差 惯导安装误差 波控码计算误差 雷达测角系统误差标校 最小二乘估计
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一种窄波束测控装备车船摇隔离方法
5
作者 顾保国 郝耀峰 +2 位作者 马东阳 周立新 屠稼木 《电子技术应用》 2024年第1期71-76,共6页
针对车载/船载状态下的窄波束测控装备的“动中测”测控需求,提出一种“位置环+车船摇前馈补偿+陀螺稳定环”的车船摇隔离方法,并对该方法的船摇隔离度和车摇隔离度分别进行仿真分析,仿真结果表明,采用该方法时,船摇隔离度能达到50 dB以... 针对车载/船载状态下的窄波束测控装备的“动中测”测控需求,提出一种“位置环+车船摇前馈补偿+陀螺稳定环”的车船摇隔离方法,并对该方法的船摇隔离度和车摇隔离度分别进行仿真分析,仿真结果表明,采用该方法时,船摇隔离度能达到50 dB以上,车摇隔离度能达到20 dB以上;利用该方法对船摇条件下的高速运动目标跟踪性能进行仿真,仿真结果表明,跟踪误差满足窄波束测控装备的跟踪要求。 展开更多
关键词 动中测 车船摇隔离 隔离度 前馈补偿 残差
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四象限探测仪测角新算法 被引量:22
6
作者 安凯 汪红熳 +3 位作者 任戈 叶步霞 傅承毓 马佳光 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期328-329,共2页
实验结果表明 ,传统的四象限探测仪测角算法具有较大的误差。即使落在各个象限的光斑面积均未到饱和 ,最大误差也在二十角秒以上。本文给出一种新的四象限测角仪测角算法 ,这种算法不仅可用于在线测量 ,而且可使最大测量误差降低到 2 .
关键词 四象限 测角 误差 算法 探测仪 雷达 激光
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基于雷达跟踪仿真的滑翔式再入弹道突防性能分析 被引量:22
7
作者 雍恩米 钱炜祺 何开锋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1370-1376,共7页
从防御雷达对再入弹道跟踪效果的角度,对滑翔式再入飞行器的突防性能进行了初步分析。基于Unscented卡尔曼滤波和考虑气动模型的目标跟踪模型,加入雷达测量噪声,计算目标跟踪误差,比较弹道式与滑翔式再入弹道的跟踪效果。仿真结果表明:... 从防御雷达对再入弹道跟踪效果的角度,对滑翔式再入飞行器的突防性能进行了初步分析。基于Unscented卡尔曼滤波和考虑气动模型的目标跟踪模型,加入雷达测量噪声,计算目标跟踪误差,比较弹道式与滑翔式再入弹道的跟踪效果。仿真结果表明:(1)滑翔式再入弹道有横向机动且飞行高度较低,雷达的发现时间较晚,可观测时间比较短;(2)由于雷达的跟踪动力学模型中很难对气动力准确建模,滑翔式弹道借助气动力产生机动,雷达对其跟踪的误差要大于弹道式再入弹道;(3)在相近的雷达观测条件下,弹道机动性越强,雷达跟踪精度越差;(4)尽量使防御方所假设的目标动力学模型失配是增加突防能力的有效措施。 展开更多
关键词 滑翔 再入 雷达跟踪 突防
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数据关联算法的研究 被引量:12
8
作者 司锡才 陈玉坤 李志刚 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期813-817,共5页
在现代目标跟踪系统中,数据关联是一个重要组成部分.由于测量来源的不确定性,密集环境中的目标跟踪比较困难.概率数据关联算法和联合概率数据关联算法能很好地处理目标跟踪并在很多领域得到了广泛的应用.但是一旦出现某种干扰或是故障,... 在现代目标跟踪系统中,数据关联是一个重要组成部分.由于测量来源的不确定性,密集环境中的目标跟踪比较困难.概率数据关联算法和联合概率数据关联算法能很好地处理目标跟踪并在很多领域得到了广泛的应用.但是一旦出现某种干扰或是故障,通过概率数据关联算法得到的滤波值也会偏离真实值很多,造成滤波发散,严重影响性能.针对这一不足,基于概率数据关联算法中的组合新息,提出了修正概率数据关联算法.最后用一些实例来评价该跟踪算法的跟踪性能,仿真结果表明了修正概率数据关联算法和修正联合概率数据关联算法的有效性. 展开更多
关键词 数据关联 目标跟踪 概率数据关联算法 联合概率数据关联算法
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基于高分辨距离像的单脉冲角跟踪技术 被引量:34
9
作者 赵宏钟 何松华 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期142-144,共3页
本文针对宽带毫米波雷达角跟踪中的角闪烁问题 ,提出了所谓基于高分辨距离像的单脉冲测角新算法 ,该算法根据单脉冲雷达原理 ,在测角之前首先对目标回波信号进行一维成像处理 ,然后以距离像作为单脉冲比幅信息 ,得到目标各距离单元的角... 本文针对宽带毫米波雷达角跟踪中的角闪烁问题 ,提出了所谓基于高分辨距离像的单脉冲测角新算法 ,该算法根据单脉冲雷达原理 ,在测角之前首先对目标回波信号进行一维成像处理 ,然后以距离像作为单脉冲比幅信息 ,得到目标各距离单元的角度位置 ,经过一定的平滑处理 ,最后得到目标的径向几何中心的空间角度 .仿真实验表明该算法可以大大提高单脉冲雷达的角测量精度 . 展开更多
关键词 高分辨力 距离像 单脉冲 宽带毫米波雷达 角跟踪
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组网无源雷达变数目多目标跟踪算法 被引量:9
10
作者 时银水 姬红兵 杨柏胜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期218-223,共6页
针对组网无源雷达多目标跟踪问题,提出一种新的变数目多目标跟踪算法,实时估计目标数目与多目标状态.算法采用多站集中式融合策略解决无源观测的不完全性问题,采用最小二乘算法构造伪位置观测解决无源观测的非线性问题.针对变数目多目... 针对组网无源雷达多目标跟踪问题,提出一种新的变数目多目标跟踪算法,实时估计目标数目与多目标状态.算法采用多站集中式融合策略解决无源观测的不完全性问题,采用最小二乘算法构造伪位置观测解决无源观测的非线性问题.针对变数目多目标跟踪问题,利用随机集理论将多目标状态与观测构成随机有限集,通过高斯混合概率假设密度滤波递归计算多目标状态随机有限集的后验强度,实时得到目标数目及其状态的估计.算法引进最小二乘算法估计出候选目标点进行数据关联,解决了无源观测线较近时无源数据关联精度下降问题.仿真实验验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 无源雷达 随机有限集 概率假设密度 多目标跟踪 数据关联
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双站无源定位最佳配置分析 被引量:7
11
作者 王本才 何友 +1 位作者 王国宏 修建娟 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第2期120-123,共4页
为了提高双站无源定位精度,在全局坐标系下分析了双站纯方位定位系统的最佳配置形式。首先研究了最小GDOP(Geometric Dilution of Precision)意义下的方位角约束关系及最优夹角,得到双站的最佳配置形式是目标与两传感器间呈一确定夹角... 为了提高双站无源定位精度,在全局坐标系下分析了双站纯方位定位系统的最佳配置形式。首先研究了最小GDOP(Geometric Dilution of Precision)意义下的方位角约束关系及最优夹角,得到双站的最佳配置形式是目标与两传感器间呈一确定夹角的等腰三角形;在此基础上,讨论了夹角对GDOP的影响进而提出有效定位区域的概念,指出只有当目标位于该区域内时双站才能获得较好的定位精度。仿真结果验证了上述关于最佳配置形式及有效定位区域的分析,指出该结论可以应用到基于传感器管理的多站无源定位算法中。 展开更多
关键词 双站无源定位 最佳配置 GDOP 有效定位区域 夹角门限
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阵列信号降采样低秩矩阵的恢复方法 被引量:7
12
作者 杨东 廖桂生 +1 位作者 朱圣棋 王凯 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期30-35,共6页
矩阵填充可以有效恢复阵列信号降采样数据,从而得到等效的全采样回波信号.然而,现有基于矩阵填充的阵列波达方向估计方法要求回波数据在不同快拍下随机选择采样序列,以满足采样数据的随机性.当部分阵元在整个观测时间内关闭或损坏时,上... 矩阵填充可以有效恢复阵列信号降采样数据,从而得到等效的全采样回波信号.然而,现有基于矩阵填充的阵列波达方向估计方法要求回波数据在不同快拍下随机选择采样序列,以满足采样数据的随机性.当部分阵元在整个观测时间内关闭或损坏时,上述方法将失效.因此,笔者提出了一种改进的降采样数据恢复方法,利用阵元间的相关特性,将单快拍下的信号矢量变换到一个等效的低秩矩阵,继而通过求解该矩阵的最小核范数,实现对缺失数据的有效估计.仿真结果表明,该方法可以有效恢复降采样数据,抑制噪声,提高波达方向的估计性能. 展开更多
关键词 阵列信号 矩阵填充 低秩矩阵 波达方向估计
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异类传感器三维空间数据关联算法研究 被引量:6
13
作者 李彬彬 冯新喜 +1 位作者 王朝英 雷雨 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1632-1638,共7页
在异类传感器信息融合系统中,快速准确地对目标进行数据关联极为重要。为解决2D雷达与红外传感器在三维空间中的数据关联问题提出了一种新方法。该方法采用两级关联算法进行关联,首先利用精度较高的2D雷达径向距离和红外传感器俯仰角及... 在异类传感器信息融合系统中,快速准确地对目标进行数据关联极为重要。为解决2D雷达与红外传感器在三维空间中的数据关联问题提出了一种新方法。该方法采用两级关联算法进行关联,首先利用精度较高的2D雷达径向距离和红外传感器俯仰角及方位角找出目标在X-Y平面上的可能位置,通过构造角度检验统计量完成第一级关联,排除大部分虚假定位点;再采用二维分配算法对余下的候选关联组合进行精确关联,从而获得最优关联分配方案。仿真结果表明该方法较大地提高了正确关联概率,是一种有效实用的数据关联方法。 展开更多
关键词 信息融合 数据关联 两级关联 异类传感器
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两点源干扰情况下数据积累点数对雷达测角精度的影响 被引量:4
14
作者 吕彤光 姜文利 +1 位作者 李盾 周一宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期48-53,共6页
两点源干扰是干扰被动雷达导引头 (PRS)的有效手段。但在实际应用中 ,两点源的功率不可能完全相等 ,这就为PRS对抗两点源的干扰提供了契机。通过理论分析和仿真实验证明 ,当两点源偏离导引头的电轴方向不大的情况下 ,只要保证足够的积... 两点源干扰是干扰被动雷达导引头 (PRS)的有效手段。但在实际应用中 ,两点源的功率不可能完全相等 ,这就为PRS对抗两点源的干扰提供了契机。通过理论分析和仿真实验证明 ,当两点源偏离导引头的电轴方向不大的情况下 ,只要保证足够的积累点数 ,导引头进行数据积累取均值 ,其结果并不指向两源的“重心”或“质心”而是指向两源中功率较大者 。 展开更多
关键词 雷达测角 两点源干扰 被动雷达导引头 PRS 数据积累 积累点数
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基于协方差矩阵元素的多目标角跟踪方法 被引量:5
15
作者 张怀根 吴顺君 +1 位作者 张林让 刘寅 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期785-792,共8页
提出了一种多目标角跟踪算法.将相邻时间段估计得到的协方差矩阵相减,对差距阵线性化近似得到了一组关于角度差的线性方程组,重复解方程组可以得到不同时间段各个目标的角度.本算法不需要更新信号子空间;不同时间段之间各个目标的角度... 提出了一种多目标角跟踪算法.将相邻时间段估计得到的协方差矩阵相减,对差距阵线性化近似得到了一组关于角度差的线性方程组,重复解方程组可以得到不同时间段各个目标的角度.本算法不需要更新信号子空间;不同时间段之间各个目标的角度是自动关联的,省去了运算量较大的数据关联过程;适用于目标个数大于阵元个数的情况;同时,该算法可以减小噪声的影响.仿真结果表明了算法的有效性. 展开更多
关键词 多目标跟踪 角跟踪 协方差矩阵 子空间跟踪
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被动单脉冲导引头对两干扰源的跟踪特性研究 被引量:15
16
作者 徐松涛 杨绍全 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期681-684,共4页
讨论了被动单脉冲导引头主波束内同时存在两个干扰源时 ,导引头对干扰源的跟踪特性 ,包括静态跟踪特性和动态跟踪特性 .利用广义跟踪特性曲线分析了动态跟踪特性与静态跟踪特性的不同特点 。
关键词 被动导引头 干扰源 跟踪特性 单脉冲导引头 雷达
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基于广义MUSIC算法的低仰角估计新方法 被引量:9
17
作者 蒋柏峰 吕晓德 向茂生 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2013年第4期422-429,共8页
由于多径信号的存在,米波雷达对低仰角目标的估计性能受到严重影响。针对这一问题,该文首先介绍了广义MUSIC算法及两种改进算法,理论分析表明这些算法有效性的实质是对基本谱峰搜索方式进行加权,抑制了小角度产生的大谱值。在此基础上,... 由于多径信号的存在,米波雷达对低仰角目标的估计性能受到严重影响。针对这一问题,该文首先介绍了广义MUSIC算法及两种改进算法,理论分析表明这些算法有效性的实质是对基本谱峰搜索方式进行加权,抑制了小角度产生的大谱值。在此基础上,该文提出了基于广义MUSIC算法的低仰角估计方法模型,并给出一种新的低仰角估计方法。该方法利用了更加合理的权值,与已有方法相比,估计的成功概率更高,性能更优。仿真试验验证了该方法及模型的有效性和正确性。 展开更多
关键词 阵列信号处理 多径 DOA估计 广义MUSIC
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基于稀疏信号表示的空间碎片成像 被引量:4
18
作者 王虹现 梁毅 +1 位作者 邢孟道 张守宏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2194-2199,共6页
地基雷达一直是空间碎片监测的有力工具,研究如何利用它们对尺寸小于距离分辨率的目标进行成像具有重要意义。基于空间碎片通常会围绕它的主轴进行简单的自旋转运动这一事实,通过对目标回波模型的分析,本文提出了一种基于稀疏信号表示... 地基雷达一直是空间碎片监测的有力工具,研究如何利用它们对尺寸小于距离分辨率的目标进行成像具有重要意义。基于空间碎片通常会围绕它的主轴进行简单的自旋转运动这一事实,通过对目标回波模型的分析,本文提出了一种基于稀疏信号表示的空间碎片成像方法。该方法将成像问题转化为稀疏信号分解问题,首先以各个散射点的散射特性作为元素构建字典,然后通过采用现有的方法对单个距离单元横向回波数据的稀疏信号表示进行求解,最后对求解的结果重新排列以得到目标的二维高分辨图像。仿真实验结果表明了本方法的正确性。 展开更多
关键词 雷达成像 空间碎片 稀疏信号表示 匹配追踪
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混合坐标系下的一种纯角度跟踪算法 被引量:10
19
作者 徐姣杰 陈红林 张耀中 《电光与控制》 北大核心 2005年第2期34-36,共3页
 针对依靠红外传感器提供目标角测量,以雷达间断工作提供目标距离测量的目标状态估计问题,从探测精度的要求出发,提出了一种基于由直角坐标系和修正极坐标系组成的混合坐标系的扩展卡尔曼滤波算法,在一具体战术环境进行了数字仿真,并...  针对依靠红外传感器提供目标角测量,以雷达间断工作提供目标距离测量的目标状态估计问题,从探测精度的要求出发,提出了一种基于由直角坐标系和修正极坐标系组成的混合坐标系的扩展卡尔曼滤波算法,在一具体战术环境进行了数字仿真,并对仿真曲线进行了分析。 展开更多
关键词 混合坐标系 扩展卡尔曼滤波 纯角度跟踪
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被动传感器组网变门限聚类定位算法 被引量:3
20
作者 何友 王本才 +1 位作者 王国宏 修建娟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1125-1130,共6页
为了提高干扰情况下目标的定位精度,提出一种基于数据质量分析的地面固定被动传感器组网变门限聚类定位算法。该算法充分利用传感器组网和数据质量分析的优点,首先将各传感器量测转换为目标的估计位置点,并按照距离平方和的方法对各位... 为了提高干扰情况下目标的定位精度,提出一种基于数据质量分析的地面固定被动传感器组网变门限聚类定位算法。该算法充分利用传感器组网和数据质量分析的优点,首先将各传感器量测转换为目标的估计位置点,并按照距离平方和的方法对各位置点进行数据质量分析;其次构造检验统计量,根据位置点数量的变化自适应调整聚类门限进而对位置点中心进行数据质量分析;最后根据分析结果确定高质量位置点类别并获得目标的估计位置。通过和最小均方误差估计算法(MMSE)相比较,变门限聚类定位算法可有效消除低质量数据对定位结果的影响,从而提高了目标的定位精度。仿真结果验证了从数据质量分析的角度对目标进行组网定位的有效性。 展开更多
关键词 组网 聚类 定位 数据质量 门限
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