三星時差頻差聯(lián)合目標定位與跟蹤算法研究.pdf

1、空中運動輻射源目標的定位跟蹤技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的偵測工作而言是一個新的領(lǐng)域，在電子戰(zhàn)、航海、航天和航空等領(lǐng)域有十分重要的作用和地位。精確的目標定位跟蹤對掌握戰(zhàn)場信息的主動權(quán)，打擊、干擾目標等提供了先決條件，對軍事目標態(tài)勢情報的獲取有極其重要的意義。對于空中運動目標，由于目標的機動性、高速性，并且其活動范圍廣、運動距離遠，需要長時、大范圍觀測監(jiān)視，而同步衛(wèi)星正好具備這一方面的優(yōu)勢。
　　本文針對空中輻射源運動的復雜性，提出了將交互多模

2、型濾波算法引入到衛(wèi)星對空中目標的定位跟蹤系統(tǒng)中。重點研究了在三星時差頻差聯(lián)合定位體制下，采用卡爾曼濾波和交互多模型濾波算法，實現(xiàn)目標的定位跟蹤，并以Matlab仿真軟件作為平臺，設(shè)計了三星時差頻差定位跟蹤仿真軟件。主要工作安排如下：
　　首先，本文對衛(wèi)星定位基本方法進行了比較全面的分析，重點研究了三種基本的無源定位體制，即時差定位、頻差定位以及時差頻差聯(lián)合定位，理論分析各自的定位性能，并選用三星時差頻差聯(lián)合定位體制，分析定位原理及

3、算法，建立運動模型，實現(xiàn)目標的定位跟蹤。為了減小非線性的影響，本文同時采用直角坐標系和大地坐標系，研究了空中目標經(jīng)緯度與地固坐標之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，推導出通用化的計算公式，為三星時差頻差聯(lián)合定位跟蹤算法提供了可靠的保障。
　　其次，本文詳細介紹了卡爾曼濾波、迭代卡爾曼濾波、交互多模型濾波，以及自適應(yīng)交互多模型的算法原理。針對空中目標做勻速直線運動，以及機動轉(zhuǎn)彎的情況，分別采用迭代卡爾曼濾波和自適應(yīng)交互多模型濾波，應(yīng)用線性系統(tǒng)可控制性、