机场场面协作与非协作目标一体化定位技术的研究

作     者：俞婧 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈祝明

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：一体化技术 机场目标 系统设计 定位算法 TSOA 

摘      要：机场安全领域中,实现场面安全可靠的监视是维持机场内部安全有效运行的基础。本文针对机场场面监视的问题,设计协作与非协作目标一体化定位系统结构,采用雷达测距和定位算法结合的方式对目标定位。根据机场场面监视要求,对系统进行了功能需求分析,将系统分成四个部分:控制中心、发射站、协作接收站和非协作接收站,其中:控制中心具有接收、处理协作接收站和非协作接收站传送信息,将目标进行分类及显示的功能,由数据传输模块、信息处理模块和显示模块构成。发射站具有信号产生、发射的功能,采用三角线性调频连续波作为发射波形,不同的发射站通过更改起始载波频率确定自身标识,发射站由定时模块、通信模块、信号产生模块与信号发射模块构成。协作接收站安装于协作目标上,具有自主定位的功能,由定时模块、通信模块、信号产生模块和信号接收与定位模块构成。本文提出了一种协作接收站的定位算法,采用2D-FFT雷达算法实现距离测量,获得多组距离测量值后采用基于Chan的TDOA算法对目标进行定位,分析了距离测量误差、参与定位发射站数量和距离敏感度等对TDOA定位算法的影响.非协作接收站具有对监视区域内所有活动目标的定位的功能,由定时模块、数据传输模块、信号接收与定位模块构成。本文提出了非协作接收站的定位算法,采用波束形成技术和2D-FFT算法实现对目标的角度、距离和测量,获得角度和距离和测量值后,分别对单站TSOA/AOA定位和多站TSOA定位算法进行了仿真验证,分析了距离、角度测量误差对单站定位算法的影响,对比分析了距离测量误差、发射站数量和距离敏感度等对基于Chan和泰勒的TSOA定位算法的影响。经过仿真和实验验证,本文所提出的机场场面协作与非协作目标一体化定位的系统能够实现对场面上所有活动目标的定位。