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一种改进的系统误差配准算法

四川大学学报（自然科学版） 2009年第5期46卷 1337-1340页

作者：蔡方凯成都电子机械高等专科学校通信工程系成都610031

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差.作者提出了一种改进的基于ecef坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准.该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近.仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ECE... 详细信息

雷达组网系统首先要解决误差配准问题,以便较准确地估计和消除系统误差.作者提出了一种改进的基于ecef坐标系的广义最小二乘算法用于误差配准.该算法通过循环配准逐渐对真实的系统误差进行逼近.仿真数据验证了该算法的性能优于传统的ecef-GLS误差配准算法的性能.

关键词：雷达组网误差配准 ecef坐标系广义最小二乘算法

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3D雷达与2D雷达联合误差配准技术研究

现代雷达 2010年第8期32卷 25-30页

作者：陈垒孙伟王国宏郝欣海军航空工程学院信息融合技术研究所山东烟台264001 南京电子技术研究所南京210039

分析了地心地固(ecef)坐标系下,两坐标(2D)雷达和三坐标(3D)雷达联合估计类误差配准方法和3D雷达校正2D雷达系统误差的方法。前者直接使用3D雷达和2D雷达的量测值,通过滤波得到各自的系统偏差估计值;后者则首先使用常规方法对2个3D雷达... 详细信息

分析了地心地固(ecef)坐标系下,两坐标(2D)雷达和三坐标(3D)雷达联合估计类误差配准方法和3D雷达校正2D雷达系统误差的方法。前者直接使用3D雷达和2D雷达的量测值,通过滤波得到各自的系统偏差估计值;后者则首先使用常规方法对2个3D雷达进行误差配准,然后使用配准后的3D雷达数据来校正2D雷达。2种算法都以卡尔曼滤波为基础构建等效量测方程和状态方程。根据2D雷达是否使用3D雷达提供的高度估计值,分2种情况进行公式推导和分析。仿真结果表明,联合类估计算法和不使用高度估计值的算法性能较好。

关键词：误差配准 ecef坐标系卡尔曼滤波联合估计算法校正算法

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一种组网雷达误差配准和目标跟踪递推算法

现代雷达 2008年第9期30卷 49-52页

作者：吕泽均张春刚中国西南电子技术研究所成都610036 中国航天科工集团061基地贵阳550009

提出了一种在ecef坐标系中对组网三维雷达的系统误差进行估计和目标跟踪联合递推算法,该算法能对系统误差进行在线估计和补偿,适应系统误差的变化,并同时对目标进行跟踪,提高了航迹融合精度,扩大了雷达的监视范围。用模拟的雷达数据对... 详细信息

提出了一种在ecef坐标系中对组网三维雷达的系统误差进行估计和目标跟踪联合递推算法,该算法能对系统误差进行在线估计和补偿,适应系统误差的变化,并同时对目标进行跟踪,提高了航迹融合精度,扩大了雷达的监视范围。用模拟的雷达数据对算法的性能进行了评估,计算机仿真试验验证了该算法的可行性和有效性。

关键词：传感器误差配准目标跟踪 ecef坐标系雷达组网

基于SRUKF的3D雷达与2D雷达的误差配准方法

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火力与指挥控制 2012年第11期37卷 12-16页

作者：刘德浩王国宏陈垒关成斌海军航空工程学院信息融合研究所山东烟台264001

系统误差配准技术是雷达组网数据处理系统中必不可少的基础和关键技术,其目的是准确估计及消除组网雷达的系统误差。采用ecef坐标系作为公共参考坐标系,推导了使用3D雷达配准2D雷达的3种方法,并采用均方根不敏卡尔曼滤波(SRUKF)对组网... 详细信息

系统误差配准技术是雷达组网数据处理系统中必不可少的基础和关键技术,其目的是准确估计及消除组网雷达的系统误差。采用ecef坐标系作为公共参考坐标系,推导了使用3D雷达配准2D雷达的3种方法,并采用均方根不敏卡尔曼滤波(SRUKF)对组网雷达系统误差进行实时估计。仿真结果表明,该算法可以有效地实现3D雷达与2D雷达之间距离和方位角的系统误差配准。

关键词：误差配准 ecef坐标系 SRUKF 雷达组网

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LEO导航增强卫星广播星历模型设计

LEO导航增强卫星广播星历模型设计

作者：方善传解放军信息工程大学

学位级别：硕士

广播星历是卫星导航电文的核心,其表示方式直接决定了通信效率和用户导航定位的精度。因此,广播星历的模型设计是导航系统的关键技术。传统的广播星历模型主要是针对中高轨卫星设计,不宜直接用于摄动变化更复杂的低轨卫星。低轨卫星作... 详细信息

广播星历是卫星导航电文的核心,其表示方式直接决定了通信效率和用户导航定位的精度。因此,广播星历的模型设计是导航系统的关键技术。传统的广播星历模型主要是针对中高轨卫星设计,不宜直接用于摄动变化更复杂的低轨卫星。低轨卫星作为导航增强系统的重要组成部分,其定轨精度的提高,对广播星历的精度提出了更高的要求,需要针对低轨卫星的轨道动力学特性,设计合适的广播星历参数模型。广播星历的模型设计主要包括三个部分工作:短期轨道动力学表征方法(参数设计和拟合算法);用户卫星位置算法;导航电文星历参数接口设计。本文分别针对轨道根数型和轨道列表型两类星历模型进行了深入研究,并针对300500km高度的LEO卫星设计了不同参数个数的星历模型,给出了卫星位置算法,并设计了星历参数接口。主要研究内容和结论如下:(1)设计了基于地心地固(ecef)坐标系、适用于低轨卫星的19/22/25参数的轨道列表型星历模型。通过分析ecef坐标系下低轨卫星摄动力特征,使用二次多项式和周期项吸收摄动经验力。全面分析了星历参数个数、拟合时长、数据间隔、轨道高度等因素的影响,为后续的星历模型改进和设计分析奠定了基础。通过GRACE-A卫星实测数据表明,使用设计的22参数星历,20min星历拟合的用户测距误差(URE)平均值为8.4厘米,10min星历拟合的URE平均值为0.7厘米。(2)提出了基于RTN坐标系、适用于低轨卫星的15/16/18参数轨道列表型广播星历模型。针对近圆轨道的大气阻力沿迹向特征,将常数项+周期项的经验力分解在RTN三个方向上,其优点是能够灵活地根据摄动力分量的量级和变化特点进行参数缩减,增强了设计的可拓展性。从用户的角度出发,将卫星的最大可见时长作为拟合时长,在保证星历拟合精度的同时,减少了用户的更新频率。300500km高度的卫星拟合实验表明,16参数模型在R/T/N三方向拟合误差分别保持在11/10/3厘米以内,URE的均方根误差保持在10厘米以内;18参数模型在R/T/N三个方向拟合误差分别保持在5/4/3厘米以内,URE的均方根误差保持在4厘米以内。(3)研究了GPS16/18参数星历模型对LEO卫星的适应性改造。针对小偏心率奇点问题,改进了拟合算法,先计算基于第一类无奇点根数的参数集,然后转换为标准广播星历参数。根据两步法设计了基于第一类无奇点根数的16/18参数拟合算法,消除了法矩阵的病态性,解决了小偏心率奇点问题。基于相同数据的拟合实验表明,对于300500km高度的卫星,16参数模型在R/T/N三方向拟合误差分别小于7/16/3厘米,URE的均方根误差优于10厘米;18参数模型R/T/N三方向拟合误差分别小于3/7/1厘米,URE的均方根误差优于4厘米。(4)分别对轨道列表型和轨道根数型的16/18参数星历模型进行了接口设计。若不考虑时间参数,轨道列表型16/18参数星历模型总共占用280/326比特位,相对于经典的GPS16/18参数广播星历分别减少了62/100个。轨道根数型的16/18参数星历模型总共占用314/360比特位,相对于经典GPS16/18参数星历模型分别减少了28/66个。轨道列表型星历在比特位个数上占有较大优势,且参数变化更稳定;但是轨道根数型星历在星历通用性上占有较大优势,能够与现有的GPS/BDS/GALILEO星历较好融合。

关键词：低轨卫星广播星历 ecef坐标系 RTN坐标系摄动大气阻力无奇点根数 URE 量化单位

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基于扩展H_∞滤波自适应误差配准算法

雷达科学与技术 2010年第5期8卷 463-468页

作者：任清安钮俊清刘军伟中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088

提出了基于扩展的H∞滤波和地心坐标系的自适应多传感器误差配准方法,该方法采用地心坐标系来消除地球曲率对配准算法的影响,采用扩展的H∞滤波来消除状态模型和量测模型噪声方差的不准确对配准算法的影响,该方法能够解决多传感器异步... 详细信息

提出了基于扩展的H∞滤波和地心坐标系的自适应多传感器误差配准方法,该方法采用地心坐标系来消除地球曲率对配准算法的影响,采用扩展的H∞滤波来消除状态模型和量测模型噪声方差的不准确对配准算法的影响,该方法能够解决多传感器异步数据的误差配准问题,并且状态方程和量测方程的噪声可以是非高斯的,并采用修正的基于BLUE的量测转换方法对修正后的传感器的量测进行滤波。仿真试验表明,该算法能有效地估计时变的传感器误差,即使在运动方程和量测方程的噪声方差不准确的情况下,也能得到满意的配准结果。

关键词：误差配准扩展H∞滤波 ecef坐标系多传感器

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“伪地心距”概念的提出及其精度分析

测绘技术装备 2016年第2期18卷 69-72,14页

作者：于晓光李坤阳金昱洋 61206部队辽宁大连116031

为解决重力计算中的坐标转换与精度分析问题,通过对ecef坐标系中的地心球坐标、地心直角坐标和大地坐标三者之间的转换关系的分析,得出了转换过程和转换公式。针对实际工作中遇到的一种特殊已知条件下的坐标转换问题,提出了"伪地心距"... 详细信息

为解决重力计算中的坐标转换与精度分析问题,通过对ecef坐标系中的地心球坐标、地心直角坐标和大地坐标三者之间的转换关系的分析,得出了转换过程和转换公式。针对实际工作中遇到的一种特殊已知条件下的坐标转换问题,提出了"伪地心距"的概念,给出了计算点在参考椭球面上和外部两种情况下坐标转换的方法及解决实际问题的办法,并对伪地心距的具体变化规律进行了计算分析。

关键词： ecef坐标系地心坐标系大地坐标系精度分析

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一种存在系统偏差的航迹关联方法

雷达科学与技术 2011年第6期9卷 542-546页

作者：刘德浩王国宏陈垒海军航空工程学院信息融合研究所山东烟台264001

研究了组网雷达存在系统误差情况下的航迹关联问题,采用ecef坐标系作为公共参考坐标系,采用三门限算法进行航迹关联。将不同雷达量测的位置偏差作为粗关联门限,利用位置误差序列的样本方差建立历史航迹关联门限,最后对仍存在歧义的航迹... 详细信息

研究了组网雷达存在系统误差情况下的航迹关联问题,采用ecef坐标系作为公共参考坐标系,采用三门限算法进行航迹关联。将不同雷达量测的位置偏差作为粗关联门限,利用位置误差序列的样本方差建立历史航迹关联门限,最后对仍存在歧义的航迹,通过优化算法实现关联的全局最优解,与最近邻域法相比该算法可以有效实现不同目标数目与不同系统误差下的航迹关联,仿真结果显示了该算法的有效性。

关键词：航迹关联系统偏差 ecef坐标系历史航迹

基于马氏距离的雷达网有源假目标干扰鉴别技术

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海军航空工程学院学报 2015年第5期30卷 437-441,500页

作者：杨忠王国宏孙殿星贺达超刘源海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 海军航空工程学院信息融合研究所山东烟台264001

针对雷达网有源假目标干扰问题,为了消除长基线雷达组网时地球曲率对数据处理的影响,通过坐标转换,将各雷达站的目标的量测数据转化到了地心直角(ecef)坐标系内,得到统一坐标系下的目标量测信息,完成空间上的对准;在此基础上,基于虚假... 详细信息

针对雷达网有源假目标干扰问题,为了消除长基线雷达组网时地球曲率对数据处理的影响,通过坐标转换,将各雷达站的目标的量测数据转化到了地心直角(ecef)坐标系内,得到统一坐标系下的目标量测信息,完成空间上的对准;在此基础上,基于虚假目标的量测与雷达站位置有关,真实目标量测与雷达站无关,因而依据卡方分布的性质,在ecef坐标系内对各个量测进行卡方检验,鉴别出虚假目标;最后,通过仿真验证了分析的正确性,该算法与工程实际接轨,实用性较强。

关键词：长基线雷达网距离多假目标欺骗干扰 ecef坐标系坐标变换