分布式相對定位技術(shù)的研究.pdf

1、具備坐標感知能力的無線設備通過獲取自身的(或目標的)坐標信息，可以提供各種基于位置信息的應用和服務。分布式相對定位是實現(xiàn)多個無線設備間坐標感知的主要方式。目前針對特定復雜環(huán)境(例如室內(nèi)環(huán)境、高動態(tài)飛行環(huán)境等)的分布式相對定位技術(shù)研究仍然是解決坐標感知問題的熱點。本文依托多飛行體協(xié)同工作和組網(wǎng)雷達穿墻探測兩個典型應用環(huán)境，開展了以下研究工作：
　　 (1)、飛行器協(xié)同工作場合中的分布式相對定位問題研究，分為兩飛行器間的定位和多飛行

2、器間的定位。
　　 在兩飛行器間相對定位問題的研究中，本文利用精確的測距信息對兩飛行器慣導系統(tǒng)的相對誤差進行修正，然后基于測距信息進行相對機動狀態(tài)的檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對狀態(tài)濾波模型進行選擇和切換，實現(xiàn)了飛行器間的動態(tài)相對定位。此外，本文針對飛行器間的運動特性，提出了修正的差分雙向測距協(xié)議，并據(jù)此建立了飛行器間的測距誤差模型，和測距誤差與兩飛行器相對坐標間的線性約束，最后利用拉格朗日乘子法確定出飛行器間的相對坐標。
　　

3、 在多飛行器間相對定位問題的研究中，本文針對三飛行器間測量信息的欠冗余問題，提出了基于多假設的最小均方估計算法。該算法首先建立不同飛行器間慣性導航信息相對誤差的分布函數(shù)及其多假設模型，并依據(jù)不同模型對飛行器的相對位置進行最小均方估計。然后基于Bayes框架對各模型的估計結(jié)果進行加權(quán)濾波，從而實現(xiàn)三飛行器間的動態(tài)相對定位。為了進一步提高相對定位的精度和穩(wěn)定性，本文依據(jù)最優(yōu)線性估計模型，在相關程度未知的情況下，實現(xiàn)三飛行器各自定位結(jié)果的有效

4、融合。
　　 (2)、組網(wǎng)雷達穿墻探測中的定位問題研究，分為雷達網(wǎng)絡的自定位和組網(wǎng)探測中的多目標定位與跟蹤。
　　 在探測雷達網(wǎng)絡的自定位問題的研究中，為了消除墻體遮蔽對雷達間測距信息和定位算法性能的影響，本文提出了一種距離加權(quán)定位算法。該算法根據(jù)探測雷達間距離信息所滿足的幾何關系建立代價函數(shù)，然后利用序貫二次型優(yōu)化算法對雷達間測距結(jié)果的有偏誤差進行估計，然后根據(jù)誤差的估計結(jié)果對測距信息進行修正，最后利用修正的測距信息完

5、成組網(wǎng)雷達的自定位。
　　 在穿墻探測雷達的多目標定位跟蹤問題的研究中，本文分別研究了多個擴展目標的數(shù)據(jù)管理和動態(tài)跟蹤。針對數(shù)據(jù)的“量測-量測”關聯(lián)問題，首先提出基于聚類質(zhì)量函數(shù)的聚類算法，該算法通過引入聚類質(zhì)量函數(shù)來實現(xiàn)單站數(shù)據(jù)的快速和可靠聚類。然后提出了兩級m-best S-D分配算法，該算法利用m-best S-D和多級結(jié)構(gòu)有效抑制了有偏測量誤差的影響，實現(xiàn)了目標數(shù)據(jù)的全局配對。同時進一步提出了動態(tài)的“量測-航跡”配對方法