無(wú)人機(jī)對(duì)地基目標(biāo)時(shí)差定位技術(shù)研究與仿真.pdf

1、時(shí)差定位技術(shù)是電子情報(bào)偵察領(lǐng)域中的研究重點(diǎn),天基時(shí)差定位能夠避免地基定位的盲區(qū)問(wèn)題。以往的天基時(shí)差定位的研究都是針對(duì)發(fā)出密集信號(hào)的地基合作目標(biāo)的定位,缺乏對(duì)非合作目標(biāo)定位的研究。本文以無(wú)人機(jī)編隊(duì)作為天基平臺(tái),對(duì)非合作的地基目標(biāo)進(jìn)行時(shí)差定位,主要研究對(duì)發(fā)出非密集信號(hào)地基目標(biāo)的時(shí)差定位技術(shù)。本文主要的研究?jī)?nèi)容有:
　　1)建立了目標(biāo)與無(wú)人機(jī)機(jī)載平臺(tái)之間信號(hào)傳播模型,到達(dá)時(shí)間差誤差來(lái)源于測(cè)量到達(dá)時(shí)間誤差與平臺(tái)時(shí)鐘時(shí)間同步誤差;分析了相對(duì)

2、運(yùn)動(dòng)對(duì)定位精度的影響,在很短的觀測(cè)時(shí)間內(nèi),相對(duì)運(yùn)動(dòng)的變化對(duì)定位精度的影響非常小。
　　2)研究了單架無(wú)人機(jī)時(shí)差測(cè)向技術(shù),設(shè)計(jì)了短基線情況下時(shí)差測(cè)向的方案。該方案利用無(wú)人機(jī)兩翼甚高頻波段的接收天線接收信號(hào),對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行廣義相關(guān)運(yùn)算,測(cè)得信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差,并根據(jù)無(wú)人機(jī)的尺寸利用測(cè)向算法判定目標(biāo)的方向,消除了后期多架無(wú)人機(jī)聯(lián)合定位的模糊解,是時(shí)差定位的基礎(chǔ)。
　　3)研究了多架無(wú)人機(jī)聯(lián)合的時(shí)間同步到達(dá)時(shí)間差測(cè)量,分析了時(shí)間同步的

3、方法,重點(diǎn)研究了處理時(shí)間同步觀測(cè)數(shù)據(jù)的算法,引入了針對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的快速處理算法。時(shí)間同步的方法主要有共視法、全視法和雙向鏈路法,根據(jù)場(chǎng)合選擇同步方法。通常時(shí)間同步觀測(cè)數(shù)據(jù)處理算法是Vondrak平滑算法,該算法運(yùn)算時(shí)間長(zhǎng),引入針對(duì)短期觀測(cè)數(shù)據(jù)處理的卡爾曼平滑算法,通過(guò)仿真可以發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)果接近,但是卡爾曼平滑算法用時(shí)較短,更能夠適應(yīng)多架無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)聯(lián)合的時(shí)間同步環(huán)境。
　　4)研究了對(duì)地基目標(biāo)的時(shí)差定位算法,研究了快速時(shí)差定位算法。先分

4、析了地球坐標(biāo)系,提煉出對(duì)地基目標(biāo)時(shí)差定位的模型,然后分析了牛頓迭代算法,推導(dǎo)了定位解析算法,重點(diǎn)引入了快速定位的 Broyden迭代算法。通過(guò)對(duì)三種定位算法進(jìn)行了仿真與理論分析可以發(fā)現(xiàn),定位解析算法、牛頓迭代算法和 Broyden迭代算法的定位精度都很接近,定位解析算法與牛頓迭代算法計(jì)算量大,Broyden迭代算法計(jì)算量非常小,所以本文引入的 Broyden迭代算法能更快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)地面目標(biāo)的定位。
　　本文研究的無(wú)人機(jī)對(duì)地基目標(biāo)時(shí)