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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固定飞行姿态角下的相位差变化率无源定位方法研究 被引量：11

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作者 单月晖 王展 +2 位作者 万建伟 孙仲康 皇甫堪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期577-584,共8页

该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获取目标的方向信息,利用对应的相位差变化率获取目标的径向距离信息,从而实现对目标的实时... 该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获取目标的方向信息,利用对应的相位差变化率获取目标的径向距离信息,从而实现对目标的实时高精度定位,文中给出了观测平台飞行姿态角固定情况下的定位表达式并进行了定位精度分析。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 单站无源定位 相位差变化率 固定姿态角 径向距离 定位原理 定位精度

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基于参差距离的相位差变化值的解模糊方法研究 被引量：23

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作者 龚享铱 袁俊泉 孙晓昶 《信号处理》 CSCD 2003年第4期308-311,共4页

利用相位差及其变化率对辐射源进行定位是新近提出的一种快速单基无源定位方法。本文分析了利用相位干涉议得到的相位差变化值的相位模糊特点,提出了一种利用相位干涉仪的接收天线之间的参差距离对相位差变化值进行解模糊的方法,讨论了... 利用相位差及其变化率对辐射源进行定位是新近提出的一种快速单基无源定位方法。本文分析了利用相位干涉议得到的相位差变化值的相位模糊特点,提出了一种利用相位干涉仪的接收天线之间的参差距离对相位差变化值进行解模糊的方法,讨论了正确解模糊的条件和范围,并给出了仿真结果。 展开更多

关键词 相位差变化值 参差距离 解模糊方法 脉冲雷达 无源定位

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利用相位差变化率的机载无源定位跟踪改进算法 被引量：13

4

作者 李望西 黄长强 +3 位作者 王勇 韩统 唐传林 蚩军祥 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期68-73,共6页

为解决基于空频域信息的机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,论文利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过2维相位干涉仪布局建立了一种新的无源定位观测模型,实现了对空中运动目标的定位。针对UKF(Unscented Kalman Filter... 为解决基于空频域信息的机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,论文利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过2维相位干涉仪布局建立了一种新的无源定位观测模型,实现了对空中运动目标的定位。针对UKF(Unscented Kalman Filter)滤波中误差协方差矩阵负定导致滤波不稳定的问题,引入平方根UKF滤波算法并进行改进,采用简化球形分布的SSUT(Simplex Spherical distribution Unscented Transform)变换进行Sigma点采样,通过减少采样点个数减小了滤波的计算量。仿真表明:在较低的参数测量精度条件下,新观测模型位置和速度跟踪误差降低,采用改进的平方根UKF算法能够在保证稳定跟踪的同时,提高算法效率。 展开更多

关键词 机载无源定位 空频域信息 相位差变化率 简化球形分布平方根UKF

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相位差变化率的测量方法及其测量精度分析 被引量：18

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作者 邓新蒲 祁颖松 +1 位作者 卢启中 周一宇 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期20-23,共4页

相位差变化率是最近提出的用于快速无源定位的观测量。分析了相位差变化率的特点 ,提出了相位差变化率的测量原理 ,从理论上分析了相位差变化率测量精度的Cramer-Rao界 ,指出了过窄的源信号脉冲宽度和过低的相位差变化率是造成相位差变... 相位差变化率是最近提出的用于快速无源定位的观测量。分析了相位差变化率的特点 ,提出了相位差变化率的测量原理 ,从理论上分析了相位差变化率测量精度的Cramer-Rao界 ,指出了过窄的源信号脉冲宽度和过低的相位差变化率是造成相位差变化率测量困难的主要原因 ,并对此提出了解决的方法 ,随后进行的测量精度对比仿真分析表明 ,该方法是有效的。 展开更多

关键词 测量精度 雷达 无源定位 相位测量 测量误差 相位差变化率

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基于相位差变化率测量的单站定位方法 被引量：16

6

作者 朱伟强 黄培康 马琴 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2108-2111,共4页

利用观测平台相对目标辐射源的运动信息,在测角基础上增加相位差变化率信息可实现对目标被动定位,但该定位方法通过相位差法测角,需要增加设备以解相位模糊。针对上述不足,提出一种三角基线只测相位差变化率的定位方法,该方法通过测量... 利用观测平台相对目标辐射源的运动信息,在测角基础上增加相位差变化率信息可实现对目标被动定位,但该定位方法通过相位差法测角,需要增加设备以解相位模糊。针对上述不足,提出一种三角基线只测相位差变化率的定位方法,该方法通过测量两组相位差变化率解得方位角,避免了解模糊运算。给出了测角误差、定位误差表达式,通过仿真分析了相位差变化率对测角精度、定位精度的影响。 展开更多

关键词 单站 无源定位 相位差变化率 解模糊 三角基线

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一种雷达脉冲信号相位差变化率测量的新方法 被引量：11

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作者 万方 丁建江 郁春来 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1257-1260,1304,共5页

接收信号相位差变化率的高精度估计是基于质点运动学原理单站无源定位与跟踪的一项关键技术。针对雷达脉冲信号,建立了接收信号相位差模型,分析了相位差变化率的特点,提出了一种相位差变化率的数字测量新方法,直接对各阵元接收的信号进... 接收信号相位差变化率的高精度估计是基于质点运动学原理单站无源定位与跟踪的一项关键技术。针对雷达脉冲信号,建立了接收信号相位差模型,分析了相位差变化率的特点,提出了一种相位差变化率的数字测量新方法,直接对各阵元接收的信号进行A/D采样,采用数字信号处理的方法估计相位差变化率。通过离散傅里叶变换和复数乘积运算将相位差变化率的测量问题转换为频率测量问题,利用多个脉冲信息提高了参数估计的精度,根据相位的无模糊测量获得相位差变化率加权最小二乘估计。仿真实验表明,该方法具有较低的信噪比门限,在高于信噪比门限时,其估计精度接近Cramer-Rao下限。 展开更多

关键词 单站无源定位 相位差变化率 测量方法 测量误差

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利用相位差变化率的机载无源定位跟踪算法 被引量：5

8

作者 李望西 黄长强 +2 位作者 王勇 杨艺龙 李佑军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期164-166,170,共4页

为解决机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过二维相位干涉仪布局建立一种新的无源定位观测模型,实现了对空中目标的定位。针对UKF滤波中误差协方差矩阵负定导致滤波不稳定的问题,引... 为解决机载无源定位中高精度角速度参数难以获取的问题,利用相位差变化率对角速度的放大作用,通过二维相位干涉仪布局建立一种新的无源定位观测模型,实现了对空中目标的定位。针对UKF滤波中误差协方差矩阵负定导致滤波不稳定的问题,引入平方根UKF进行跟踪滤波。仿真表明:在较低的参数测量精度条件下,新观测模型位置和速度跟踪误差降低,采用平方根UKF能够获得稳定的跟踪效果。 展开更多

关键词 空频域信息 相位差变化率 机载无源定位 平方根UKF

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一种利用相位差变化率的机载单站无源定位方法 被引量：12

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作者 李望西 黄长强 +1 位作者 王勇 王治军 《电讯技术》 北大核心 2012年第1期13-17,共5页

利用空频域信息的无源定位对角速度测量要求较高,分析相位差变化率模型可知相位差变化率对角速度具有明显的放大作用,将其应用于机载单站无源定位,建立新的无源测距模型并进行误差分析。仿真实验表明:该方法减小了参数测量难度,定位误... 利用空频域信息的无源定位对角速度测量要求较高,分析相位差变化率模型可知相位差变化率对角速度具有明显的放大作用,将其应用于机载单站无源定位,建立新的无源测距模型并进行误差分析。仿真实验表明:该方法减小了参数测量难度,定位误差主要受相位差变化率和频率变化率影响,并随载机和目标相对速度的增大而减小,与原方法相比具有更好的定位精度。 展开更多

关键词 机载单站无源定位 测距误差 定位精度几何分布 相位差变化率 角速度

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基于相位差变化率的单站目标定位研究 被引量：3

10

作者 田明辉 马敏 李帅 《雷达科学与技术》 2014年第5期522-526,531,共6页

单站目标定位是电子侦察中的一项重要任务。针对实际工程特点,提出了一种鲁棒的运动单站相位差变化率目标定位算法。通过测量目标信号的方位角和相位差,利用卡尔曼滤波模型计算相位差变化率并对目标进行测距定位,最后将多次的定位结果... 单站目标定位是电子侦察中的一项重要任务。针对实际工程特点,提出了一种鲁棒的运动单站相位差变化率目标定位算法。通过测量目标信号的方位角和相位差,利用卡尔曼滤波模型计算相位差变化率并对目标进行测距定位,最后将多次的定位结果进行交互多模滤波融合,实现对目标的高精度定位。给出了计算相位差变化率的滤波模型、目标定位算法,以及交互多模滤波的融合定位过程。仿真实验中采用STK仿真软件生成单站平台的位置数据和目标信号入射方位角及相位差数据,分析了目标定位的效果及性能。最后给出了一些工程实践性的建议,具有一定的工程参考意义。 展开更多

关键词 相位差变化率 单站 目标定位 交互多模滤波

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相位差变化率的快速高精度测量及精度分析 被引量：1

11

作者 钟华 罗景青 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第8期133-136,共4页

由于阵元间相位差变化率这一观测量与通道不一致性关系不大,信号到达两阵元间的相位差变化率常用于无源定位测量中。提出了一种新的快速高精度的相位差变化率测量方法,利用分时间片思想,首先通过对无模糊相位差进行一次相位平移,得到各... 由于阵元间相位差变化率这一观测量与通道不一致性关系不大,信号到达两阵元间的相位差变化率常用于无源定位测量中。提出了一种新的快速高精度的相位差变化率测量方法,利用分时间片思想,首先通过对无模糊相位差进行一次相位平移,得到各个时间片含模糊的相位差值;然后对得到的各个时间片的含模糊相位差进行一次相位平移,得到各时间片间相对无模糊的相位差;最后对相对无模糊相位差采用最小二乘算法求得相位差变化率。理论分析和仿真实验表明,本算法可以很好地解决测量中由于相位模糊造成的相位差抖动问题,能够在短时间内得到高精度相位差变化率信息,可以满足定位要求。 展开更多

关键词 无源定位 相位模糊 相位差变化率

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基于差值定理的相位差变化率提取方法 被引量：1

12

作者 刘文跃 彭世蕤 +1 位作者 王广学 张逸楠 《雷达科学与技术》 北大核心 2020年第4期417-421,428,共6页

当空中观测平台姿态扰动时,单站无源定位技术提高对目标定位精度的关键是:提取能充分反映平台姿态变化信息的相位差变化率和利用导航数据对平台姿态进行补偿。针对这种情况,本文提出了一种基于差值定理的相位差变化率提取新方法,较差分... 当空中观测平台姿态扰动时,单站无源定位技术提高对目标定位精度的关键是:提取能充分反映平台姿态变化信息的相位差变化率和利用导航数据对平台姿态进行补偿。针对这种情况,本文提出了一种基于差值定理的相位差变化率提取新方法,较差分、卡尔曼滤波等传统相位差变化率提取方法,本文方法提取的相位差变化率数据含有更丰富的平台姿态变化信息,因而利用导航数据进行姿态补偿时效果更好,目标定位精度更高,仿真实验验证了本文方法的正确性。 展开更多

关键词 相位差变化率 单站无源定位 姿态补偿 差值定理 提取方法

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测相位差变化率无源定位技术评述 被引量：24

13

作者 黄登才 丁敏 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第8期32-34,51,共4页

测相位差变化率无源定位技术具有定位精度较高,定位速度较快等优势,在军事上具有较高的应用前景,可以应用于射频告警,获取目标位置情报,或引导武器攻击等。国内外对此技术都很重视,目前正在开展广泛研究和工程实现。文中对这一技术进行... 测相位差变化率无源定位技术具有定位精度较高,定位速度较快等优势,在军事上具有较高的应用前景,可以应用于射频告警,获取目标位置情报,或引导武器攻击等。国内外对此技术都很重视,目前正在开展广泛研究和工程实现。文中对这一技术进行综合评述,介绍了测相位差变化率无源定位技术在国外的发展情况,重点介绍了该无源定位技术在国内的发展,包括这位模型建立、定位性能分析、定位算法改进、相位差变化率测量、载机姿态变化的影响等。指出目前对该项技术研究存在的主要问题及进一步研究方向,这对后续的研究者将有参考作用。 展开更多

关键词 相位差变化率 无源定位 定位模型 定位算法

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单站无源定位中相位差变化率的高精度提取

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作者 侯建民 靳学明 齐美彬 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1493-1497,1552,共6页

在基于相位差变化率的单站无源定位中,相位差变化率的提取精度很大程度上会影响到目标定位的精度,而现有提取方法的提取精度较低。文章提出了一种时间片差分卡尔曼法。首先延长每次的观测时间,使得每次观测都可以得到多个相位差值,形成... 在基于相位差变化率的单站无源定位中,相位差变化率的提取精度很大程度上会影响到目标定位的精度,而现有提取方法的提取精度较低。文章提出了一种时间片差分卡尔曼法。首先延长每次的观测时间,使得每次观测都可以得到多个相位差值,形成一个时间片。依次取相邻两时间片,通过计算可得每次观测的相位差变化率,再将提取结果进行卡尔曼滤波平滑,实现对相位差变化率的高精度提取。仿真实验结果验证了该方法的正确性及有效性。 展开更多

关键词 单站无源定位 相位差变化率 提取精度 时间片 卡尔曼滤波

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基于相位差变化率的无源定位及误差分析 被引量：3

15

作者 姜智强 山世浩 +1 位作者 张恒 黄烽 《现代防御技术》 2020年第1期57-61,112,共6页

在分析基于相位差变化率二维无源定位原理和方法的基础上,建立了测向误差和测距误差模型。通过分析误差模型发现,相位差变化率误差是影响定位误差的主要因素。采用数字仿真的方式,分析了目标与观测站相对位置、相位差误差对测向误差的影... 在分析基于相位差变化率二维无源定位原理和方法的基础上,建立了测向误差和测距误差模型。通过分析误差模型发现,相位差变化率误差是影响定位误差的主要因素。采用数字仿真的方式,分析了目标与观测站相对位置、相位差误差对测向误差的影响,以及测向误差、相位差变化率误差对相对测距误差的影响。最后采用扩展卡尔曼滤波的方法对测距数据进行处理,实现了相对测距误差的快速收敛,进而有效提高了运动观测站对固定目标的无源定位精度。 展开更多

关键词 无源定位 相位差变化率 测向误差 测距误差 干涉仪 扩展卡尔曼滤波

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利用相位/多普勒频率对机动目标的UAV无源定位系统

16

作者 刘怀远 何建华 陈松 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第10期2690-2694,共5页

针对传统的基于角度及其变化率等UAV机载定位系统作战区域小,精度低,跟踪收敛速度慢等缺点,提出了在相位差及其变化率的基础上引入多普勒频率信息进行UAV机载定位跟踪的新方法。考虑目标不同的运动状态,对模型进行了推导和分析,采用修... 针对传统的基于角度及其变化率等UAV机载定位系统作战区域小,精度低,跟踪收敛速度慢等缺点,提出了在相位差及其变化率的基础上引入多普勒频率信息进行UAV机载定位跟踪的新方法。考虑目标不同的运动状态,对模型进行了推导和分析,采用修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEKF)算法进行数据处理。通过计算机仿真,改变目标的速度,对结果进行了比较。证实将多普勒频率和相位差信息相结合进行定位跟踪时,降低了UAV导航设备的精度与目标未知的初始状态在计算过程中所带来的影响,有效地提高了定位精度与稳定性,扩大了UAV机载平台的任务范围。 展开更多

关键词 无源定位与跟踪 多普勒频率 相位差及其变化率 MVEKF算法

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星载干涉仪无源定位新方法及其误差分析 被引量：11

17

作者 李腾 郭福成 姜文利 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期164-170,共7页

针对传统单星二维干涉仪测向定位存在的设备量大、易受通道间幅度/相位不一致性影响等缺点,提出了在单颗自旋卫星上只安装两个接收通道构成一维干涉仪,测量相位差变化率的无源定位新方法,采用了基于粒子群优化(PSO)的定位算法,分析了干... 针对传统单星二维干涉仪测向定位存在的设备量大、易受通道间幅度/相位不一致性影响等缺点,提出了在单颗自旋卫星上只安装两个接收通道构成一维干涉仪,测量相位差变化率的无源定位新方法,采用了基于粒子群优化(PSO)的定位算法,分析了干涉仪转速以及旋转平面对定位性能的影响。结果表明,增大干涉仪转速有利于提高定位精度,为了使星下点周围各个方向上都有较好的定位精度,干涉仪旋转平面应与初始观测时刻卫星位置矢量垂直,PSO算法的定位精度能够接近定位误差的克拉美罗下限(CRLB)。 展开更多

关键词 无源定位 干涉仪 自旋卫星 相位差变化率

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利用旋转多普勒的单站无源定位性能分析 被引量：10

18

作者 李腾 郭福成 姜文利 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2388-2394,共7页

针对只测相位差变化率无源定位问题,提出了一种利用旋转多普勒的单站无源定位体制。该体制利用两接收天线构成长基线干涉仪(LBI),不但利用干涉仪平动带来的相位差变化率信息,还利用干涉仪自身转动引入的相位差变化率信息。从定位线特性... 针对只测相位差变化率无源定位问题,提出了一种利用旋转多普勒的单站无源定位体制。该体制利用两接收天线构成长基线干涉仪(LBI),不但利用干涉仪平动带来的相位差变化率信息,还利用干涉仪自身转动引入的相位差变化率信息。从定位线特性的角度分析了该定位体制的原理,并推导了定位误差的克拉美-罗下限(CRLB)。理论分析和计算结果表明,通过干涉仪转动,能够提高定位精度,且干涉仪转动越快、基线方向变化范围越大,定位性能越好。 展开更多

关键词 旋转多普勒 无源定位 干涉仪 相位差变化率

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基于MVEKF算法的机载单站无源定位 被引量：7

19

作者 赵国伟 李勇 李滔 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期113-116,共4页

介绍了基于相位差变化率的机载单站无源定位原理,并引入一种新的MVEKF(修正协方差扩展卡尔曼滤波)算法。文中详细介绍了MVEKF算法的基本原理,并将其应用于相位差变化率体制下的机载单站无源定位中,给出了MVEKF滤波方程;通过仿真将其与... 介绍了基于相位差变化率的机载单站无源定位原理,并引入一种新的MVEKF(修正协方差扩展卡尔曼滤波)算法。文中详细介绍了MVEKF算法的基本原理,并将其应用于相位差变化率体制下的机载单站无源定位中,给出了MVEKF滤波方程;通过仿真将其与常用的非线性滤波算法EKF(推广卡尔曼滤波)和MGEKF(修正增益扩展卡尔曼滤波)进行了比较。结果表明,与EKF算法相比,MVEKF不易受初始状态估计的影响,且收敛速度更快,滤波效果更具稳定性;此外,无须寻找观测方程修正函数,MVEKF算法就可达到与MGEKF算法相当的滤波效果,因而为机载无源定位向快速、高精度方向的发展提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 无源定位 相位差变化率 MVEKF(修正协方差扩展卡尔曼滤波)

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WGS-84坐标系下机载单站PDR/DFR无源定位滤波算法 被引量：3

20

作者 吴卫华 江晶 +1 位作者 范雄华 袁俊泉 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期31-37,共7页

在WGS-84坐标系下实现机载单站对固定辐射源高精度无源定位有着重要的应用价值。提出WGS-84坐标系下机载单站相位差变化率/多普勒变化率(PDR/DFR)无源定位滤波算法。首先导出PDR/DFR相对定位公式,经坐标变换实现单次观测的绝对定位;分... 在WGS-84坐标系下实现机载单站对固定辐射源高精度无源定位有着重要的应用价值。提出WGS-84坐标系下机载单站相位差变化率/多普勒变化率(PDR/DFR)无源定位滤波算法。首先导出PDR/DFR相对定位公式,经坐标变换实现单次观测的绝对定位;分别采用一阶Taylor近似分析法和不敏变换(unscented transformation,UT)推导滤波中需要的转换量测及其协方差,实现多帧量测滤波,进一步提高定位精度,且后者克服了前者不能对非线性转换量测进行偏差补偿以及协方差一致性较差的不足。仿真结果表明,该方法能实现三维高精度的无源定位,有望用于工程实际。 展开更多

关键词 无源定位 机载单站 转换量测Kalman滤波 相位差变化率 多普勒变化率

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