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BP神经网络系统用于目标台测向定位的设计与实现

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制造业自动化 2009年第5期31卷 143-145页

作者：王素芬沈阳工程学院沈阳110036

采用BP神经网络对目标进行测向定位设计,应用MATLAB辅助神经网络实现了对该系统最佳估计点的计算,并将计算结果与F系统定位算法所得计算结果进行了比较,结果证明提出的新方法效果良好。

关键词：神经网络测向定位 BPE MATLAB

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基于径向基神经网络的目标测向定位算法

中国科技论文 2016年第14期11卷 1668-1672页

作者：王子豪田杰武警工程大学军事通信学重点实验室西安710086

针对热释电红外传感器定位系统中解析算法定位误差较大和未充分利用冗余测向信息的问题,提出了1种基于径向基神经网络的目标测向定位方法,介绍了PIR传感器节点的区域分割模型,利用K均值聚类和梯度下降法对神经网络进行训练;通过对不同... 详细信息

针对热释电红外传感器定位系统中解析算法定位误差较大和未充分利用冗余测向信息的问题,提出了1种基于径向基神经网络的目标测向定位方法,介绍了PIR传感器节点的区域分割模型,利用K均值聚类和梯度下降法对神经网络进行训练;通过对不同数量样本的监督学习,比较得出性能较优的神经网络模型,然后通过仿真实验将其与传统的解析算法作对比。实验数据表明,在同等的实验条件下,神经网络模型的定位精度至少提高了18%,在探测区域边界的定位误差远小于解析算法,体现了径向基神经网络较强的非线性映射能力和较高的鲁棒性。

关键词：计算机科学与技术径向基神经网络热释电红外传感器测向定位

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多站测向定位新算法

电讯技术 2014年第11期54卷 1488-1492页

作者：宋文彬马霞中国西南电子技术研究所成都610036

无源测向定位在信息对抗、导航等领域应用非常广泛。针对如何充分使用同时获得的多站测向数据,提出由两站向多站逐渐递推的目标定位新方法。仿真结果表明,最终定位精度得到了提高,给出的协方差能够真实反映目标的分布概率,新方法具有一... 详细信息

无源测向定位在信息对抗、导航等领域应用非常广泛。针对如何充分使用同时获得的多站测向数据,提出由两站向多站逐渐递推的目标定位新方法。仿真结果表明,最终定位精度得到了提高,给出的协方差能够真实反映目标的分布概率,新方法具有一定的工程应用价值。

关键词：多站测向定位协方差矩阵数据融合

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无源测向定位系统的建模与仿真

无源测向定位系统的建模与仿真

作者：杨云龙西安电子科技大学

学位级别：硕士

在如今日趋复杂的环境下,传统的有源定位设备面临着多种干扰、欺骗和反探测武器的威胁,而无源定位系统能在自身不向外照射能量的条件下探测到目标,且具有作用距离远、隐蔽性强和造价低等优点,提高了定位系统的应用能力和生存能力,因而... 详细信息

在如今日趋复杂的环境下,传统的有源定位设备面临着多种干扰、欺骗和反探测武器的威胁,而无源定位系统能在自身不向外照射能量的条件下探测到目标,且具有作用距离远、隐蔽性强和造价低等优点,提高了定位系统的应用能力和生存能力,因而受到了世界各国的普遍关注。方向参数在复杂电磁环境下几乎已经成为唯一可以信赖的参数,用它确定辐射源位置最为可靠,因而测向定位法一直作为无源定位方法研究的主要内容不断发展。相位干涉仪测向利用按一定方式排列的若干个天线阵元接收来波信号,通过信号的相位差来求取目标方向。这种测向方法对天线阵列和计算资源的要求较低,并且在一定角度范围内可以保证较好的测向精度。本文在这样的背景下,主要研究了基于干涉仪测向的无源定位系统。论文主要进行了以下工作:1对无源定位系统进行了分析,建立了模型。首先分析了目前无源定位系统定位的主要目标;其次说明了该无源定位系统要实现的功能,构建了无源测向定位系统的体系模型,接着从参数提取(数字信道化、测量时频域信息、提取脉内特征)、分选识别、测向定位三个方面分析了该系统在复杂电磁环境下如何对辐射源进行定位。2干涉仪测向的建模与仿真。分析了常用测向方法,给出了干涉仪测向的原理框图,研究了测向过程中解相位模糊的常用方法(长短基线法、虚拟基线法)。针对常用的一维线阵干涉仪,二维正交干涉仪,构建了测向模型,分析了影响测向性能的因素,通过仿真实验做出了验证;接着构建了一种二维圆型阵相位干涉仪测向模型,采用虚拟基线进行相位差解模糊,并通过仿真实验分析了其测向精度、影响因素以及应用条件。3单站无源测向定位的建模与仿真。首先给出了目标定位的数学模型,接着分析了目标定位的空间几何原理;研究了定位过程中常用的坐标系以及它们之间的相互转换模型;提出了一种加权最小二乘单站无源测向定位方法,通过仿真实验证明该方法在现代工程测量技术可保证的条件下的定位精度几乎贴合克拉美罗下界。4多站测向定位的建模与仿真。首先构建了双站测向定位的模型,给出了其实现定位的原理,分析了影响它定位性能的因素,并通过仿真实验进行了验证;接着构建了基于最小二乘法的多站测向定位的模型,阐述了其实现定位的原理,分析了各因素对定位结果的影响;最后围绕多平台对多目标进行测向定位时会产生大量的虚假定位点这一问题,提出了排除虚假定位点的方法,并对数据关联法的性能进行了仿真分析。

关键词：无源定位干涉仪测向定位建模仿真最小二乘估计

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无线电测向定位算法的研究及其应用

无线电测向定位算法的研究及其应用

作者：刘嘉佳四川大学

学位级别：硕士

近年来，随着无线电通信技术的飞速发展和频段覆盖密度的增加，无线电测向和定位技术得到更深层次的应用。尤其在查处未知干扰信号源方面，为了确定该信号源的地理位置，常用两个或多个固定测向站联网进行测向定位，现有的算法虽然在扩... 详细信息

近年来，随着无线电通信技术的飞速发展和频段覆盖密度的增加，无线电测向和定位技术得到更深层次的应用。尤其在查处未知干扰信号源方面，为了确定该信号源的地理位置，常用两个或多个固定测向站联网进行测向定位，现有的算法虽然在扩大测向范围和提高定位精度方面起到了一定的作用，但是由于各种误差因素的存在，仍不可能使多元固定站交会定位的结果与被测目标位置完全重合或具有很小的偏差;而是存在一个不小的概率椭圆误差区域，因而无法精确确定被测目标的真实位置。本文在球面坐标系统中讨论了测向定位中的若干实际问题，包括两站、三站和多站交会定位的情况。定位之前，首先对原始测向数据进行了修正，论文提供的修正方程式考虑了示向度误差和示向度质量，并由长期测量的统计结果给出了误差权值的表达式。示向度值经多次修正后用于定位，估计值最终以很小的误差趋向于真实值。本文对基本算法加以改进，利用示向度均值和方差、示向线交叉角、示向度质量等参数作为因子，分别给出了最佳交会点估计的求解公式，由公式估计出的目标值的最大概率点即为最佳估计点，同时，对交会点的位置进行了误差分析，计算误差概率椭圆，进一步证明该估计为最小二乘无偏估计。在实际工程应用中，本文给出的算法具有相当的实用性，定位精度有了显著的提高。

关键词：测向定位示向度校正球面三角学误差椭圆最小二乘无偏估计

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星载旋转阵列测向定位技术研究

星载旋转阵列测向定位技术研究

作者：申皓明西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着电子技术在空间技术领域的深度融合与快速发展,电子侦察系统已经成为获取各种重要信息的关键途径,它获得的目标方位信息在侦察过程中具有极高的价值。在利用电子侦察系统测向时,无源测向定位系统因具有隐蔽性高、工作频率广和系统... 详细信息

随着电子技术在空间技术领域的深度融合与快速发展,电子侦察系统已经成为获取各种重要信息的关键途径,它获得的目标方位信息在侦察过程中具有极高的价值。在利用电子侦察系统测向时,无源测向定位系统因具有隐蔽性高、工作频率广和系统复杂度低等优势越发受到青睐,系统主要通过干涉仪测向体制或空间谱估计测向体制实现信号源的角度估计。测向过程中,干涉仪测向体制无法实现同频多目标的角度估计且对信噪比要求较高;空间谱估计测向体制可同时完成多目标角度估计,但在宽频程测向中为达到高精度测向的指标,天线单元需要稀疏排布,导致测向过程中会出现角度模糊,针对角度估计中的以上问题进行研究,具体工作如下:(1)首先分析静止站的情况,建立了多通道旋转天线模型,提出基于旋转基线的多目标角度估计方法。该方法将多通道长基线旋转天线模型与阵列信号处理方式相结合,先通过空间谱估计的方式实现多目标的分辨,之后根据天线旋转时谱估计中峰值的变化规律,利用Hough变换将所有的角度估计值向二维角度构成的参数空间作投影,通过对峰值曲线作参数检测实现信号源的角度估计。在所提方法的基础上重点分析了谱估计中峰值位置随旋转天线角度变化的关系,建立了目标角度模糊分布模型,实现从多个模糊角度中提取信号源的真实角度信息,再根据角度模糊分布模型规律在参数检测过程中增加体积约束,减少了模糊角度对参数检测的影响。仿真结果表明增加约束条件方式有效改善了角度估计算法的参数检测性能。(2)针对平台运动速度快而导致在运动过程中辐射源相对于卫星的俯仰角和方位角发生变化的问题,建立了星载平台的运动模型,给出了信号源角度在平台运动过程中相对于平台的变化规律,接着根据静止站角度模糊分布模型推导出运动平台下的角度模糊分布模型,研究了相应的信号源角度估计方案。并对单星测向定位算法进行分析研究,分别利用基于相位匹配的旋转干涉仪定位算法和基于WGS-84地球模型的单星测向定位算法实现了信号源定位。仿真结果表明运动平台下多目标角度估计算法的有效性。

关键词：旋转基线角度模糊多目标角度估计 Hough变换体积约束测向定位

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某型装备占领阵地测向定位系统的设计

某型装备占领阵地测向定位系统的设计

作者：徐晓东合肥工业大学

学位级别：硕士

某型装备在作战准备的占领阵地阶段，采用了人工目测的测向定位方式，实时性差、精度低、夜间需较强光线照明，因而占领阵地阶段的暴露时间长、一次定点成功率低，影响装备的机动作战能力和战场的生存能力。研制装备占领阵地的测向定位... 详细信息

某型装备在作战准备的占领阵地阶段，采用了人工目测的测向定位方式，实时性差、精度低、夜间需较强光线照明，因而占领阵地阶段的暴露时间长、一次定点成功率低，影响装备的机动作战能力和战场的生存能力。研制装备占领阵地的测向定位系统以缩短装备占领阵地的时间具有重要的军事价值。本文在综合分析了多种测量方法基础上，以超声波测距与定位测量方式研制了装备占领阵地的测向定位系统。本文主要工作如下： 1)基于超声波测距的测向定位技术的理论分析。给出了超声波测距的实现方法、基于测距的测向定位原理，设定了某型装备占领阵地测量点的布局。 2)测向定位系统功能及软硬件的整体设计。以某型装备占领阵地应用为背景，对系统设计进行总体规划。 3)各子系统的软硬件设计与实现。对系统各功能子系统进行电路设计和软件设计，进行了系统的低功耗、抗干扰与人-机接口等应用性设计。 4)系统的联合调试与应用。本文设计的系统样机在某场合的测向定位应用，达到预期设计要求。

关键词：超声波测向定位单片机程序设计

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基于粒子滤波的信号源测向定位

基于粒子滤波的信号源测向定位

作者：卢茹河北工业大学

学位级别：硕士

无线电移动监测车车载监测系统在对干扰信号源的查处工作中起主要作用，是目前查找干扰源的主要方法，现有的车载监测系统的测向定位方法主要是线性的，对系统误差及主观误差的处理比较粗糙，测向定位精度不高，影响对实际无线电干扰源... 详细信息

无线电移动监测车车载监测系统在对干扰信号源的查处工作中起主要作用，是目前查找干扰源的主要方法，现有的车载监测系统的测向定位方法主要是线性的，对系统误差及主观误差的处理比较粗糙，测向定位精度不高，影响对实际无线电干扰源的判断，因此考虑应用一种可靠性强的估计算法来定位干扰信号源的位置。针对此问题，本论文将采用粒子滤波估计方法进行无线电信号的测向定位计算，估计干扰信号源的位置，提高测向定位精度。主要工作如下：第一，对无线电测向定位系统及多种定位方法的原理和特点进行分析，选定适合本课题的AOA波达角定位算法，并建立相应的针对静态无线电信号源的波达角定位算法的数学模型，分析确定出状态模型方程和观测模型方程，为后面的算法研究打下了一定的理论基础。第二，研究了基于蒙特卡罗方法的粒子滤波算法基本原理，在此基础上，提出了无线电干扰源测向定位应用时重要性采样的样本处理方法，并针对算法中的粒子退化问题提出了改进方案，推导出粒子滤波算法在无线电干扰源测向定位应用时的算法流程，在MATLAB环境下进行了初步仿真研究，验证了算法的可行性。第三，编写了基于LABVIEW平台的无线电干扰源定位程序和友好的人机界面，通过不同情况的仿真示例验证了算法的可靠性。利用国家无线电监测中心北京监测站提供的实测数据对算法进行了实验验证，并对实验结果和误差进行了分析。结果表明，所提算法能够对静止的无线干扰信号源进行定位，定位时间短，定位效果良好。

关键词：非线性测向定位 AOA定位数学模型粒子滤波

机动目标无源测向定位系统的算法分析与仿真研究

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机动目标无源测向定位系统的算法分析与仿真研究

作者：曾钰中北大学

学位级别：硕士

无源定位技术在现代电子战中,占据着越来越重要的作用。它有着隐蔽性高、作用距离远、抗干扰能力强等独特的优势。但是传感器所获取的定位信息与目标的实际状态始终存在着误差。为此,如何对各种无源定位算法进行精度分析也成为了目前的... 详细信息

无源定位技术在现代电子战中,占据着越来越重要的作用。它有着隐蔽性高、作用距离远、抗干扰能力强等独特的优势。但是传感器所获取的定位信息与目标的实际状态始终存在着误差。为此,如何对各种无源定位算法进行精度分析也成为了目前的一大课题。只有通过完整的精度分析,才能提高无源定位系统的测量精度。围绕着这一课题,许多关键的问题需要进一步仔细研究,其中主要包括定位参数的高精度无源测量、定位体制的选择、高精度跟踪滤波算法等。无源定位的定位体制主要有:测向定位法(BO)、到达时间差定位法(TDOA)、多普勒频率法等方法。本文主要针对测向定位技术展开研究。测向定位技术是目前最常用的定位技术之一,它只需要得到目标的角度信息就可以对目标进行定位,但是测向定位技术存在着得不到目标的距离信息的缺陷。为了提高测向定位技术的精度,本文对测向无源定位技术的跟踪滤波算法展开了分析与研究。本文主要围绕测向无源定位技术,采用了三种卡尔曼滤波算法:经典卡尔曼滤波法、扩展卡尔曼滤波法、伪线性卡尔曼滤波法。并且针对每一种卡尔曼滤波算法进行了理论分析和计算机仿真。首先建立各种站点的分布模型,对于不同的站点分布,进行不同的几何函数分析,考察了各个测量定位参数以及各种算法对测向定位精度的影响,绘制了误差曲线仿真图。通过对仿真结果的分析,最后对以上三种卡尔曼滤波算法进行了优缺点的比较。

关键词：无源定位技术测向定位经典卡尔曼滤波法扩展卡尔曼滤波法伪线性卡尔曼滤波法