无源时差定位跟踪技术研究

摘要

随着电子干扰和反辐射导弹技术的不断发展，以雷达为代表的有源探测方式日益受到威胁。作为有源探测系统的有益补充，无源探测系统通过接收辐射源的电磁信号对目标定位，由于本身不辐射，有效提高了系统在电子战争中的生存能力。特别是其中的时差定位体制具有工作频带宽，精度高、定位快和“四抗”能力强等优点，是一种很有前途的无源定位技术。为提高估计精度，无源定位系统对目标辐射源的跟踪一般需要在多次测量的基础上借助一定的滤波算法来实现，其定位过程是利用某一时刻和该时刻以前的全部测量信息对该时刻的状态进行估计的过程。为了提高时差定位跟踪系统的性能，本文从时差定位的基本原理入手，深入分析了时差定位性能的影响因素，重点讨论了跟踪滤波的稳定性条件，仿真验证了各因素对时差定位跟踪性能的影响。
　　本文研究了时差定位的基本原理，讨论了时差定位的特点，给出了多站时差定位的定位方程，分别研究了基于泰勒展开的最小二乘求解算法和Chan算法。给出了无源定位系统的空域指标、时间指标和性能指标的定义，分析了各定位精度指标的联系；详细推导了时差定位的GDOP定位精度指标，得出了影响定位性能的影响因素，通过仿真实验，分析和讨论了各因素对定位精度的影响。研究了时差定位的滤波跟踪技术，分别讨论了最优贝叶斯滤波算法、α/β滤波算法、卡尔曼滤波算法、扩展卡尔曼滤波算法和无迹卡尔曼滤波算法；深入分析了滤波算法的稳定性，推导了定位精度与测量精度的关系，通过仿真验证跟踪滤波后的收敛误差与测量精度成正比例关系。最后给出了时差定位跟踪系统的仿真实现，给出了仿真的流程，验证了时差定位跟踪系统的性能。

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第一章 绪论

1.1 研究的背景和意义

1.2 无源时差定位跟踪技术的研究现状

1.3 论文研究内容

第二章 时差定位跟踪的原理

2.1 引言

2.2 无源时差定位跟踪的流程

2.3 定位原理

2.4 基于泰勒展开的最小二乘法

2.5 Chan算法

2.6 本章小结

第三章 多站时差定位性能分析

3.1 引言

3.2 性能指标

3.3 时差定位精度的推导

3.4 定位精度仿真分析

3.5 本章小结

第四章 无源时差跟踪滤波算法

4.1 引言

4.2 无源跟踪技术体制及实现流程

4.3 滤波的稳定性分析

4.4对跟踪精度影响的理论分析仿真

4.5 无源时差定位跟踪的系统仿真分析

4.6 本章小节

第五章 总结和展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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