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一种利用半正定松弛的运动目标无源定位算法
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作者 周成 林茜 +2 位作者 马丛珊 应涛 满欣 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期94-104,共11页
利用多个接收站测量得到的目标辐射源信号到达时差、到达频差和差分多普勒率信息进行联合定位,可以有效提高运动目标的无源定位精度,是当前研究的热点。但是,现有算法通常采用两步加权最小二乘方法,在低信噪比环境下普遍存在定位误差较... 利用多个接收站测量得到的目标辐射源信号到达时差、到达频差和差分多普勒率信息进行联合定位,可以有效提高运动目标的无源定位精度,是当前研究的热点。但是,现有算法通常采用两步加权最小二乘方法,在低信噪比环境下普遍存在定位误差较大的问题。为了解决该问题,通过将无源定位问题逐步转化为凸优化问题,采用成熟的凸优化技术,提出了一种基于半正定松弛的运动目标无源定位算法。该方法分为三步:第一步,通过引入三个辅助变量,构建伪线性的无源定位方程组;第二步,利用辅助变量与目标定位解之间的关系,将定位问题转化为具有二次约束的二次规划问题;第三步,采用半正定松弛方法,将二次约束优化转为凸优化问题,并运用优化工具箱高效求解。仿真结果表明:与现有方法相比,所提算法目标定位精度达到克拉美罗界所需信噪比至少降低9 dB,且在更低的信噪比环境下具有更小的定位误差。证明了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 无源定位 到达时差 到达频差 差分多普勒率 半正定松弛
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联合相位差变化率和多普勒频率变化率的单站无源定位方法
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作者 何东升 宋杰 娄树理 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第1期80-87,101,共9页
相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获... 相较于传统的单站无源定位方法,基于相位差变化率的单站无源定位方法具备快速且高精度的优势,但是无法有效定位速度未知的目标,因此,在相位差变化率定位方法的基础上,联合了多普勒频率变化率定位方法。首先通过分析相位差及其变化率,获得与角度相关的信息,然后利用多普勒频率及其变化率获取目标辐射源的速度,将所得速度信息与相位差变化率定位方法相结合,计算目标辐射源详细信息,并进行误差精度分析。在仿真实验中,验证提出的算法在准确定位静止和运动目标辐射源方面的优越性,径向距离相对误差为0.8507%。同时,进行了影响定位精度的因素的仿真分析。 展开更多
关键词 单站无源定位 相位差变化率定位 多普勒频率变化率定位 联合定位
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基于球面模型的单运动平台无源定位方法
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作者 国辛纯 胡亚 +2 位作者 杜宇峰 赵乾宏 窦修全 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第10期1127-1132,共6页
受地球曲率影响,传统基于平面直角坐标系的定位模型随着侦测距离的增大,定位误差显著增大,严重影响远距离目标定位跟踪精确度。对此,提出一种基于球面模型的单运动平台定位方法,将平面直角函数方程转换为球面三角函数方程,降低地球曲率... 受地球曲率影响,传统基于平面直角坐标系的定位模型随着侦测距离的增大,定位误差显著增大,严重影响远距离目标定位跟踪精确度。对此,提出一种基于球面模型的单运动平台定位方法,将平面直角函数方程转换为球面三角函数方程,降低地球曲率误差影响;利用无轨迹卡尔曼滤波(UKF)算法实现复杂非线性观测方程迭代求解及远距离目标高精确度位置估计。仿真试验结果表明,基于球面模型的定位方法具有较高的定位精确度,定位精确度提升0.3%R~0.6%R。 展开更多
关键词 球面模型 单站无源定位 无轨迹卡尔曼滤波 测向
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无源定位技术发展及其展望 被引量:1
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作者 李俊霞 王欣 +4 位作者 黄高见 徐勇军 郝万明 朱政宇 李兴旺 《无线电工程》 2024年第8期1825-1846,共22页
随着智能信息社会的不断演进以及智慧城市建设的推进,电子设备的定位准确性和可靠性需求日益突显,特别是在万物互联的背景下,对定位精度和定位质量的要求变得更加迫切。无源定位技术因隐蔽性强、功耗低、不易被感知与干扰等诸多优点被... 随着智能信息社会的不断演进以及智慧城市建设的推进,电子设备的定位准确性和可靠性需求日益突显,特别是在万物互联的背景下,对定位精度和定位质量的要求变得更加迫切。无源定位技术因隐蔽性强、功耗低、不易被感知与干扰等诸多优点被广泛应用于各个领域,尤其近年来,通感一体化(Integrated Sensing and Communication, ISAC)、机器学习、环境反向散射以及智能反射面的引入与发展,为无源定位在6G中的应用提供了新的契机。基于此,阐述了无源定位技术特点及分类;按照参数化的分类方式总结梳理无源定位方法及误差影响因素;讨论了多参数融合无源定位方案与优势;展望了无源定位技术在6G新愿景下典型的应用场景、潜在技术、挑战及未来研究方向。 展开更多
关键词 无源定位 智能反射面 环境反向散射 通感一体化 深度学习
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基于改进鲸鱼优化的地面短基线单站无源定位方法 被引量:1
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作者 蒙淑娇 晋良念 《无线电工程》 2024年第7期1739-1748,共10页
针对粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法在解决常规地面单站无源定位系统性能受天线布阵形式约束影响时因局部收敛而导致定位精度低的问题,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)... 针对粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法在解决常规地面单站无源定位系统性能受天线布阵形式约束影响时因局部收敛而导致定位精度低的问题,提出了一种基于改进鲸鱼优化算法(Improved Whale Optimization Algorithm,IWOA)的地面短基线单站无源定位法。利用阵元接收到的相位差信息构建代价函数,通过引入测向信息有效缩小算法的搜索范围,对算法的概率因子和收敛因子进行修正,提升算法计算速率,同时对算法的随机搜索方程进行改进并引入重启机制和局部精细搜索方式,在提升算法搜索能力的同时避免算法陷入局部最优。定位仿真结果表明,该算法在性能稳定性上优于PSO,相比于常规地面单站无源定位方法在定位精度上有了明显提升。 展开更多
关键词 无源定位 固定单站定位 鲸鱼优化 重启机制 局部精细搜索
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无人机编队的无源定位及调整策略研究
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作者 邓孟龙 王一格 +2 位作者 高佳东 孙振刚 孔莲芳 《科技创新与应用》 2024年第34期44-47,共4页
针对无人机集群圆形编队的无源定位问题,建立漂移圆模型进行无人机的方位调整,通过模拟退火算法不断优化调控,使得无人机集群保持良好的编队。利用MATLAB进行仿真,验证模型的有效性,为无人机集群的编队方位调整策略提供有益的参考。
关键词 无人机 编队方位 漂移圆模型 模拟退火算法 无源定位
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高速铁路旅客站内无源定位框架研究
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作者 戴智丞 李得伟 郭佳 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期212-223,共12页
针对既有室内空间无源定位方法存在高度依赖蓝牙等外部设备而产生的成本高、精度有限的问题,提出一种组合改进图像检索和基于词袋树的运动恢复结构算法的站内定位框架。首先,根据站内不同区域的图像局部特征分布统计结果,将存在空间相... 针对既有室内空间无源定位方法存在高度依赖蓝牙等外部设备而产生的成本高、精度有限的问题,提出一种组合改进图像检索和基于词袋树的运动恢复结构算法的站内定位框架。首先,根据站内不同区域的图像局部特征分布统计结果,将存在空间相关的图像集进行聚类,形成图像词袋树;其次,通过剪枝及合并计算操作精简树形结构,并针对不同站内区域对应的分枝图像集选择改进分层式运动恢复结构算法,进行站内空间的三维重建,得到空间三维点云;最后,输入旅客视角图像,基于局部敏感哈希编码的DenseNet网络图像检索算法得到视图相似图像,计算其与三维点云空间映射关系,并输出旅客位置坐标。选取衡水北站进行案例验证,结果表明:构建的站内定位框架具有更强的三维重建能力、低误差和高效率,与实际坐标误差保持在1%以下,检索效率提高3.21%~5.61%。该站内定位框架可为高铁客站旅客出行服务质量和运输效能提升提供有效的架构指导和技术支撑。 展开更多
关键词 高速铁路客站 空间无源定位 站内定位框架 深度卷积神经网络 运动恢复结构 图像检索
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一种高精度无人机编队纯方位无源定位方法 被引量:1
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作者 刘高峰 臧秋艳 +1 位作者 李燕珊 胡媚 《科技创新与应用》 2024年第10期143-146,共4页
无人机已广泛应用于军事和民用领域,无人机编队定位和队型调整是研究前沿热点,目前需提高现有方法的定位精度和鲁棒性。针对现存问题,建立三级定位和四级定位的无人机编队定位数学规划模型,利用最小二乘法求出近似解,并建立多步决策模... 无人机已广泛应用于军事和民用领域,无人机编队定位和队型调整是研究前沿热点,目前需提高现有方法的定位精度和鲁棒性。针对现存问题,建立三级定位和四级定位的无人机编队定位数学规划模型,利用最小二乘法求出近似解,并建立多步决策模型逐渐调整无人机位置,实现无人机编队有效队型调整。仿真实验表明所提方法的定位精度高且鲁棒性强。 展开更多
关键词 数学规划模型 最小二乘法 鲁棒性分析 多步决策 无源定位
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反辐射空地导弹目标无源定位算法及误差分析
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作者 汪国平 杨凯 +1 位作者 雷小盈 孙钿 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第3期66-73,共8页
针对反辐射导弹在遭遇雷达突然关机而无法有效打击目标的问题,基于直升机实施反辐射导弹攻击的态势,构建三维定位的数学模型,然后利用改进卡尔曼滤波推导得到无源定位算法,在加入纯惯导和组合导航误差后对滤波前后高低角、方位角以及X,... 针对反辐射导弹在遭遇雷达突然关机而无法有效打击目标的问题,基于直升机实施反辐射导弹攻击的态势,构建三维定位的数学模型,然后利用改进卡尔曼滤波推导得到无源定位算法,在加入纯惯导和组合导航误差后对滤波前后高低角、方位角以及X,Y,Z方向定位精度进行仿真及分析,对算法的精度和可行性进行跑车实验分析验证。结果表明,所提出的基于改进扩展卡尔曼滤波(EKF)的无源定位算法精度高于传统EKF,定位精度小于4%、收敛时间小于30 s,满足反辐射导弹目标无源定位需求,验证了算法可行性。 展开更多
关键词 反辐射导弹 抗雷达关机 目标无源定位 改进EKF
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一种基于地球剖分网格的无源定位能力计算方法
10
作者 项川 李海 马春华 《信息技术与信息化》 2024年第10期66-70,共5页
面向广域范围内无源定位的计算和展示需求,设计了一种基于地球剖分网格的定位能力计算方法,结合无源定位的基本特征,通过构建一套适用于无源定位的地球剖分网格,能够根据网格中心点的无源定位误差CEP(circular error probable)结果,动... 面向广域范围内无源定位的计算和展示需求,设计了一种基于地球剖分网格的定位能力计算方法,结合无源定位的基本特征,通过构建一套适用于无源定位的地球剖分网格,能够根据网格中心点的无源定位误差CEP(circular error probable)结果,动态调整广域区域内定位计算的网格步长,使得不同定位误差区域能够适配到合适大小的网格进行计算和误差显示。经过仿真验证,提出的方法在保障定位展示效果网格分辨力的情况下,能够有效提高区域定位能力的计算效率,减少不必要的计算量。 展开更多
关键词 剖分网格 圆概率误差 无源定位 网格分辨力 定位能力
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基于IFF信号的单站无源定位方法误差分析
11
作者 何凯 余昊 《舰船电子对抗》 2024年第2期23-27,共5页
无源定位作为无源侦察的重要手段,相比有源定位探测距离更远,同时由于其利用雷达发射电磁波信号进行定位,不主动向空间辐射电磁波,因此具有更好的隐蔽性,战场生存能力更强。目前无源定位通常采用多站定位的方式,包括多站时差定位,多站... 无源定位作为无源侦察的重要手段,相比有源定位探测距离更远,同时由于其利用雷达发射电磁波信号进行定位,不主动向空间辐射电磁波,因此具有更好的隐蔽性,战场生存能力更强。目前无源定位通常采用多站定位的方式,包括多站时差定位,多站交叉定位等,单站无源定位相比于时差、交叉等多站无源定位方法具有系统构成简单、成本低、机动性高等特点,因此近年来受到学者广泛研究。介绍了一种基于敌我识别(IFF)信号的单站无源定位方法,并对其开展误差分析。该方法通过实时截获IFF信号并解译飞行器高度信息,结合测向分机获取飞行器的方位和俯仰信息,建立定位模型,实现对空中飞行器的实时定位,最后通过公式推导和仿真验证,分析了影响定位精度的多种因素。 展开更多
关键词 单站无源定位 敌我识别信号 误差分析
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一种新的可控粒子数无源定位滤波算法研究 被引量:1
12
作者 周桃云 梁平元 张怡 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期157-161,共5页
在非高斯非线性的无源定位系统中,建立了一种基于相位差变化率的无源定位模型,提出了一种新的可控粒子数无源定位滤波(PCPLF)算法,该算法利用噪声均方差与有效粒子数之间的关系,通过自适应调节噪声均方差,将有效粒子数控制在一定的阀值... 在非高斯非线性的无源定位系统中,建立了一种基于相位差变化率的无源定位模型,提出了一种新的可控粒子数无源定位滤波(PCPLF)算法,该算法利用噪声均方差与有效粒子数之间的关系,通过自适应调节噪声均方差,将有效粒子数控制在一定的阀值范围内,使权值基本上服从均匀分布,能够避免粒子的严重退化,提高系统的定位精度及稳定性。最后通过计算机仿真验证了PCPLF算法能够有效提高定位精度及稳定性。 展开更多
关键词 单站无源定位 相位差变化率 有效粒子数 粒子滤波 可控粒子数 无源定位滤波算法
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北斗三星无源定位技术 被引量:14
13
作者 刘雅娟 《无线电工程》 2006年第2期36-39,共4页
介绍了北斗双星定位系统的特点、功能、系统组成和工作原理,说明了北斗有源定位方式在应用方面的局限性。针对北斗有源定位方式不能无线电静默,和人们对具有无线电隐蔽性的卫星定位的需求,详细介绍一种北斗三星无源定位技术:包括工作原... 介绍了北斗双星定位系统的特点、功能、系统组成和工作原理,说明了北斗有源定位方式在应用方面的局限性。针对北斗有源定位方式不能无线电静默,和人们对具有无线电隐蔽性的卫星定位的需求,详细介绍一种北斗三星无源定位技术:包括工作原理、实现方法、定位精度分析和目前达到的定位精度。阐述了北斗三星无源定位技术的优点和应用形势。 展开更多
关键词 定位 无源定位 伪距 时钟偏差 海拔高度 三星无源定位
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利用多站无源定位系统实现目标的单站无源定位 被引量:2
14
作者 万方 丁建江 《空军雷达学院学报》 2010年第2期87-90,共4页
对利用多站无源定位系统实现目标的单站无源定位所涉及的定位系统模型和方法进行了研究.结合现有多站无源定位装备,在保持系统功能不变的基础上,给出了增加单站无源定位子系统后的系统结构,对改造现有的多站无源定位系统具有一定的参考... 对利用多站无源定位系统实现目标的单站无源定位所涉及的定位系统模型和方法进行了研究.结合现有多站无源定位装备,在保持系统功能不变的基础上,给出了增加单站无源定位子系统后的系统结构,对改造现有的多站无源定位系统具有一定的参考意义. 展开更多
关键词 多站无源定位系统 单站无源定位 定位方法 系统设计
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多传感器多目标无源定位跟踪算法研究 被引量:25
15
作者 刘梅 权太范 +1 位作者 姚天宾 李海昊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期991-995,共5页
针对多站无源测向交叉定位在复杂环境下会产生大量虚假定位点问题,本文提出了一种对目标进行无源定位跟踪的新方法,即先通过数据聚类,确定目标数量;由此动态建立多模弹性神经网络,去除了大部份虚假点;再通过建立航迹树的方法来动态跟踪... 针对多站无源测向交叉定位在复杂环境下会产生大量虚假定位点问题,本文提出了一种对目标进行无源定位跟踪的新方法,即先通过数据聚类,确定目标数量;由此动态建立多模弹性神经网络,去除了大部份虚假点;再通过建立航迹树的方法来动态跟踪目标,去除弹性网络未去除的虚假点.该方法解决了大量虚假点存在的情况下,目标数量的确定难题、弹性网初始化难题及动态剔除虚假点难题,进而有效地解决了多干扰机目标相关、虚假点的剔除问题.仿真分析试验表明:该方法计算量低,弹性网络收敛速率快,目标正确锁定率及虚假点剔除率高. 展开更多
关键词 无源定位跟踪 数据聚类 弹性网络 虚假点
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一种单站无源定位方法及其可观测性分析 被引量:23
16
作者 冯道旺 李宗华 +1 位作者 周一宇 孙仲康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期68-71,共4页
利用非线性系统可观测性定理分析了径向加速度信息在目标运动分析(TMA)中的可观测性问题,得到径向加速度观测所能确定的目标状态参数及其需要满足的观测条件,从而证明一种联合径向加速度和角度信息的单站无源定位方法的可行性,并分析其... 利用非线性系统可观测性定理分析了径向加速度信息在目标运动分析(TMA)中的可观测性问题,得到径向加速度观测所能确定的目标状态参数及其需要满足的观测条件,从而证明一种联合径向加速度和角度信息的单站无源定位方法的可行性,并分析其可观测条件和可观测度。通过计算机仿真验证了讨论的结果。 展开更多
关键词 可观测性 单站无源定位 目标运动分析 径向加速度 角度 目标状态参数
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低轨双星无源定位算法及定位精度分析 被引量:22
17
作者 张勇 盛卫东 +1 位作者 郭福成 周伯昭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第2期188-192,共5页
针对空间电子侦察卫星对地面固定辐射源进行无源定位的问题,研究并提出了一种通过低轨双星联合利用到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)无源定位的解析计算方法。通过公式推导和替换,该算法将原本复杂的时差、频差定位方程组化简为简单... 针对空间电子侦察卫星对地面固定辐射源进行无源定位的问题,研究并提出了一种通过低轨双星联合利用到达时间差(TDOA)和到达频率差(FDOA)无源定位的解析计算方法。通过公式推导和替换,该算法将原本复杂的时差、频差定位方程组化简为简单的6次实系数多项式方程,极大地降低了原方程组的计算复杂度。文章还推导了目标的定位误差几何稀度(GDOP)与时差测量精度、频差测量精度的关系。仿真结果表明,当参数测量的精度很高时,该算法能够准确地对地面目标定位;对比GDOP与参数测量精度的关系还发现,测频误差对低轨双星定位误差的影响较大。 展开更多
关键词 卫星 无源定位 时差 频差
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测量TOA和DOA的单站无源定位跟踪可观测条件 被引量:16
18
作者 李宗华 郭福成 +1 位作者 周一宇 孙仲康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期30-34,共5页
单站无源定位跟踪技术中,可观测性分析是一个关键问题,但是由于TOA测量方程的非线性程度太高,直接通过计算Jacobin矩阵得到的可观测矩阵形式非常复杂,很难得出明确的分析结果。采用新的思路推导了一种TOA测量方程的线性化方程,分析了测... 单站无源定位跟踪技术中,可观测性分析是一个关键问题,但是由于TOA测量方程的非线性程度太高,直接通过计算Jacobin矩阵得到的可观测矩阵形式非常复杂,很难得出明确的分析结果。采用新的思路推导了一种TOA测量方程的线性化方程,分析了测量TOA和DOA单站无源定位的可观测条件。最后给出了计算机仿真结果。 展开更多
关键词 无源定位 可观测性 到达时间 到达方向
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基于视在加速度与角速度信息的单站无源定位原理与目标跟踪算法研究 被引量:16
19
作者 周亚强 曹延伟 +1 位作者 冯道旺 皇甫堪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2120-2124,共5页
本文提出了一种基于视在加速度与角速度信息的单站无源定位方法,分析了其定位原理和利用该方法对静止或匀速运动辐射源的即时定位.同时提出了一种适合于这一定位方法的目标跟踪算法———测量空间卡尔曼滤波(MSKF)算法.对即时定位精度与... 本文提出了一种基于视在加速度与角速度信息的单站无源定位方法,分析了其定位原理和利用该方法对静止或匀速运动辐射源的即时定位.同时提出了一种适合于这一定位方法的目标跟踪算法———测量空间卡尔曼滤波(MSKF)算法.对即时定位精度与MSKF跟踪算法进行了计算机仿真实验,最后,将该定位方法和MSKF算法应用于某次无源定位外场试验中,结果表明了该定位方法的有效性. 展开更多
关键词 无源定位 视在加速度 角速度 目标跟踪
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变化姿态角下相位差变化率无源定位方法研究 被引量:23
20
作者 单月晖 孙仲康 皇甫堪 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1897-1900,共4页
无源定位技术有着广阔的应用前景,本文在现有单站无源定位方法的基础上,介绍了相位差变化率定位法.该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差及对应的变化率信息实现对目标的实时高精度定位.在空中观测... 无源定位技术有着广阔的应用前景,本文在现有单站无源定位方法的基础上,介绍了相位差变化率定位法.该方法利用观测平台上两个相互正交的相位干涉仪接收目标辐射电磁波的相位差及对应的变化率信息实现对目标的实时高精度定位.在空中观测平台的飞行姿态发生变化的情况下,可以通过姿态变化条件下的测量数据确定出目标在姿态变化后所对应的新载机坐标系中的位置,利用该坐标系与原平飞姿态下的参考载机坐标系之间的旋转矩阵即可得出目标在原平飞姿态下的参考载机坐标系中的位置,从而可得出目标在指定地面固定坐标系中的位置.文中给出了观测平台飞行姿态角变化情况下的定位表达式.仿真结果表明,该方法是一种发展前途较好的单站无源定位方法. 展开更多
关键词 变化姿态角 相位差 变化率 无源定位 单站 径向距离
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