针对多级火箭残骸定位精度不足的问题,提出一种融合粒子群算法与牛顿迭代-梯度下降法的时间差定位方法(Time Difference of Arrival,TDOA)联合优化模型,通过全局搜索与局部优化的协同机制提升定位性能,并构建多残骸信号分离约束模型与...针对多级火箭残骸定位精度不足的问题,提出一种融合粒子群算法与牛顿迭代-梯度下降法的时间差定位方法(Time Difference of Arrival,TDOA)联合优化模型,通过全局搜索与局部优化的协同机制提升定位性能,并构建多残骸信号分离约束模型与环境干扰补偿模型。试验表明,该模型在火箭残骸回收任务中,定位误差由传统单级优化算法的1~10 km降低至0.5 km以内,多残骸信号分离率达96.2%,山地及强风干扰下仍保持亚千米级精度。结合Chan-Taylor算法与最小二乘法的验证表明,其抗干扰性与定位可靠性显著优于现有方法。本算法可拓展至移动通信、无人驾驶等领域,兼具理论创新与工程应用价值。展开更多
超宽带(Ultra Wide Band,UWB)室内定位系统的定位性能主要受信号非视距(None Line Of Sight,NLOS)传播影响。为此该文提出一种基于信道统计量(Channel Statistics Information,CSI)的信道NLOS状态检测法。该方法首先在IEEE802.15.4a信...超宽带(Ultra Wide Band,UWB)室内定位系统的定位性能主要受信号非视距(None Line Of Sight,NLOS)传播影响。为此该文提出一种基于信道统计量(Channel Statistics Information,CSI)的信道NLOS状态检测法。该方法首先在IEEE802.15.4a信道模型下对均方根时延扩展和平均超量延迟的概率分布函数进行建模,作为信道标准分布。再以信道瞬时分布与标准分布间的KL散度为检验统计量做似然比检验(Likelihood Ratio Test,LRT)来鉴别信道状态。同时提出一种基于LRT的定位算法LRT-Chan算法。该算法能有效利用受NLOS污染的测距数据提高定位精度。仿真结果表明:LRT信道状态检测法在全部UWB信道中都能获得较高检测准确率;在定位锚点(Anchor Node,AN)分布不理想的NLOS环境中LRT-Chan算法也能取得较高定位精度。展开更多
针对到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)体制下海上声源定位测量问题,研究了Chan算法在定位测量中的应用。建立了基于TDOA体制的海上声源被动定位模型,推导了Chan算法求解TDOA定位方程的步骤,采用了蒙特卡洛数值方法对Chan算...针对到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)体制下海上声源定位测量问题,研究了Chan算法在定位测量中的应用。建立了基于TDOA体制的海上声源被动定位模型,推导了Chan算法求解TDOA定位方程的步骤,采用了蒙特卡洛数值方法对Chan算法与初始值选择真值的泰勒(Taylor)级数展开法在不同阵元数条件下的定位精度进行了比较,得出了Chan算法在海上声源定位测量中应用条件及基阵布设原则。仿真结果表明,在一定条件下,Chan算法可应用于海上声源定位测量且定位精度较高,研究结果可为海上声源测量系统定位算法设计及基站布设提供参考依据。展开更多
弹箭残骸舱段的准确定位和连续监测是实现弹箭残骸舱段回收的关键技术之一。根据弹箭残骸飞行轨迹的特点,基于多站到达时间差(time difference of arrival,TDOA)无源定位原理,设计了弹箭残骸舱段轨迹定位监测技术方案,根据多基站接收到...弹箭残骸舱段的准确定位和连续监测是实现弹箭残骸舱段回收的关键技术之一。根据弹箭残骸飞行轨迹的特点,基于多站到达时间差(time difference of arrival,TDOA)无源定位原理,设计了弹箭残骸舱段轨迹定位监测技术方案,根据多基站接收到弹箭残骸舱段主动辐射信号的时间差信息,采用Chan算法完成对弹箭残骸舱段位置信息的解算,实现对弹箭残骸轨迹的连续监测。采用火箭回收舱段飞行轨迹数据,对弹箭残骸轨迹监测技术方案的可行性进行了仿真验证,通过定位精度对比试验,分析了基站距离和基站构型对弹箭残骸舱段轨迹监测效果的影响,仿真计算结果表明:在正方形构型下,基站间距离越大,残骸舱段定位精度越高;在菱形、Y字型、正方形三种构型中,菱形构型定位精度最好。展开更多
文摘超宽带(Ultra Wide Band,UWB)室内定位系统的定位性能主要受信号非视距(None Line Of Sight,NLOS)传播影响。为此该文提出一种基于信道统计量(Channel Statistics Information,CSI)的信道NLOS状态检测法。该方法首先在IEEE802.15.4a信道模型下对均方根时延扩展和平均超量延迟的概率分布函数进行建模,作为信道标准分布。再以信道瞬时分布与标准分布间的KL散度为检验统计量做似然比检验(Likelihood Ratio Test,LRT)来鉴别信道状态。同时提出一种基于LRT的定位算法LRT-Chan算法。该算法能有效利用受NLOS污染的测距数据提高定位精度。仿真结果表明:LRT信道状态检测法在全部UWB信道中都能获得较高检测准确率;在定位锚点(Anchor Node,AN)分布不理想的NLOS环境中LRT-Chan算法也能取得较高定位精度。
文摘针对到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)体制下海上声源定位测量问题,研究了Chan算法在定位测量中的应用。建立了基于TDOA体制的海上声源被动定位模型,推导了Chan算法求解TDOA定位方程的步骤,采用了蒙特卡洛数值方法对Chan算法与初始值选择真值的泰勒(Taylor)级数展开法在不同阵元数条件下的定位精度进行了比较,得出了Chan算法在海上声源定位测量中应用条件及基阵布设原则。仿真结果表明,在一定条件下,Chan算法可应用于海上声源定位测量且定位精度较高,研究结果可为海上声源测量系统定位算法设计及基站布设提供参考依据。
文摘弹箭残骸舱段的准确定位和连续监测是实现弹箭残骸舱段回收的关键技术之一。根据弹箭残骸飞行轨迹的特点,基于多站到达时间差(time difference of arrival,TDOA)无源定位原理,设计了弹箭残骸舱段轨迹定位监测技术方案,根据多基站接收到弹箭残骸舱段主动辐射信号的时间差信息,采用Chan算法完成对弹箭残骸舱段位置信息的解算,实现对弹箭残骸轨迹的连续监测。采用火箭回收舱段飞行轨迹数据,对弹箭残骸轨迹监测技术方案的可行性进行了仿真验证,通过定位精度对比试验,分析了基站距离和基站构型对弹箭残骸舱段轨迹监测效果的影响,仿真计算结果表明:在正方形构型下,基站间距离越大,残骸舱段定位精度越高;在菱形、Y字型、正方形三种构型中,菱形构型定位精度最好。
