基于波分復(fù)用的無源時(shí)差定位技術(shù)的應(yīng)用研究.pdf

1、無源定位技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，包括隱蔽性好、作用距離遠(yuǎn)。分布式觀測(cè)節(jié)點(diǎn)可以有效提升定位系統(tǒng)的性能，而光載無線技術(shù)則能夠極大提升覆蓋范圍和定位精度。論文提出并展示了基于WDM技術(shù)的分布式節(jié)點(diǎn)無源時(shí)差定位系統(tǒng)，通過在探測(cè)區(qū)域內(nèi)廣泛布置觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將各節(jié)點(diǎn)接收的信號(hào)調(diào)制在分離的光載波上，并使用WDM技術(shù)經(jīng)光纖傳輸后在中心站進(jìn)行融合處理。這使得各觀測(cè)節(jié)點(diǎn)無需復(fù)雜的時(shí)鐘同步和參數(shù)估計(jì)，提高了定位精度且簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外，系統(tǒng)具有一定的通用性，理論上適

2、用于脈沖信號(hào)源和非脈沖信號(hào)源的定位。因此，論文先從TDOA定位算法及其誤差分析的基礎(chǔ)上研究了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步從狀態(tài)空間入手，建立合適的運(yùn)動(dòng)模型，采用自適應(yīng)卡爾曼濾波算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的跟蹤。
　　論文的主要研究工作有以下兩個(gè)方面:
　　(1)結(jié)合TDOA定位技術(shù)的的雙曲面模型，研究了Chan算法、TDOA的時(shí)延估計(jì)以及系統(tǒng)誤差的主要來源。對(duì)于四站式的三維目標(biāo)定位，首先研究了雷達(dá)應(yīng)用的周期脈沖調(diào)制

3、信號(hào)的時(shí)差信息提取，然后分析了定位精度GDOP的空間分布以及改善方法，最后通過實(shí)驗(yàn)對(duì)433MHz信號(hào)源進(jìn)行了三維定位的概念驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)誤差低于51％的定位精度。
　　(2)針對(duì)論文提出的分布式節(jié)點(diǎn)無源時(shí)差定位系統(tǒng)，研究了基于“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型和曲線轉(zhuǎn)彎模型下的移動(dòng)目標(biāo)跟蹤。采用跟蹤性能優(yōu)秀的交互多模型Kalman濾波算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的狀態(tài)估計(jì)，并通過仿真與無濾波的Chan定位算法的跟蹤性能進(jìn)行比較，結(jié)果顯示IMM濾波算法能夠顯著