论文题目: 目标无源定位与跟踪算法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信息与通信工程
作者: 单振兴
导师: 胡卫东
关键词: 只测角,无源定位,可观测性,参数估计,多模型,扩展卡尔曼滤波
文献来源: 国防科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 随着新技术、新方法在军事领域的应用,电子对抗、电子干扰、反辐射导弹等技术均有了长足的发展,这对电子侦察设备的生存能力和抗干扰能力提出了越来越高的要求。作为传统电子侦察设备的重要组成部分,有源定位系统由于自身的局限性已经不能满足现代战争的要求。单站无源定位系统以其隐蔽性好、抗干扰能力强、作用距离远等优点逐渐成为研究人员的关注焦点。论文基于只测角单站无源定位系统,研究了系统的可观测性以及滤波发散问题。主要工作如下:(一)讨论了线性和非线性系统的可观测性以及参数估计的基本方法,深入分析了单站只测角无源定位系统的可观测性,研究了系统和目标的运动状态参数对系统定位精度的影响,得出了不同状态参数与定位精度的定性或定量的对应关系。(二)针对单站只测角无源定位系统普遍存在的可观测性弱、目标初始状态估计误差大、滤波易发散的问题,论文提出了一种两阶段多模型扩展卡尔曼滤波算法。在估计误差比较大的滤波初始阶段,采用多个模型组成的模型集合加权来逼近目标的真实状态模型,可以有效地减小滤波的模型误差,避免滤波的发散;当滤波达到稳态后,改为采用单模型滤波以节省计算量和系统存储量。仿真结果表明,在初始状态估计比较精确的情况下,该算法定位精度与经典扩展卡尔曼滤波算法相当;在初始状态估计误差较大的情况下,采用经典扩展卡尔曼滤波算法滤波极易发散,而采用本文算法在保持较高定位精度的同时,可以快速收敛。
论文目录:
图目录
表目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 单站无源定位与跟踪的研究现状
1.2.1 单站无源定位
1.2.2 非线性滤波算法
1.2.3 滤波模型
1.3 论文的主要研究内容和结构
第二章 无源定位系统观测性能分析
2.1 系统的可观测性分析
2.1.1 线性系统的可观测性
2.1.2 非线性系统的可观测性
2.1.3 系统的可观测度
2.2 参数估计的基本方法
2.3 只测角无源观测系统的可观测性分析
2.3.1 系统描述
2.3.2 定位不确定度分析
2.3.3 系统分析
2.4 仿真分析
2.4.1 “观测器-目标”初始距离对定位精度的影响
2.4.2 观测器加速度对定位精度的影响
2.4.3 目标的运动速度对定位精度的影响
2.4.4 总结
2.5 章节小结
第三章 对运动辐射源的单站无源定位与跟踪
3.1 常用单站角被动定位跟踪算法
3.1.1 扩展卡尔曼滤波(EKF)算法
3.1.2 伪线性估计(PLE)算法
3.1.3 粒子滤波(PF)算法
3.2 多模型扩展卡尔曼滤波算法
3.2.1 系统描述
3.2.2 模型设计
3.2.3 综合输出估计
3.2.4 滤波流程设计
3.3 仿真实验
3.3.1 仿真条件
3.3.2 仿真结果分析
3.3.3 总结
3.4 章节小结
第四章 结束语
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
发布时间: 2006-09-14
参考文献
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