基于粒子濾波單站無(wú)源定位跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、目標(biāo)定位跟蹤技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在導(dǎo)航、監(jiān)控、障礙規(guī)避等需要確定目標(biāo)的位置、運(yùn)動(dòng)和身份的系統(tǒng)中。無(wú)源定位跟蹤技術(shù)自身不輻射電磁波，具有很好的隱蔽性，在電子偵察中扮演著越來(lái)越重要的角色。而單站無(wú)源定位跟蹤技術(shù)（SOPLAT）由于避免了多站技術(shù)要求的站之間同步工作并進(jìn)行大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，更是成為了定位跟蹤領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。
　　濾波技術(shù)是單站無(wú)源定位跟蹤技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，它直接影響單站無(wú)源定位跟蹤的效果。為此選擇一種與應(yīng)用環(huán)境、定位模型

2、相匹配的濾波算法尤為重要。近些年出現(xiàn)了研究非線性非高斯濾波算法的高潮，故粒子濾波算法自然就越來(lái)越受到重視。由單站無(wú)源定位跟蹤自身的特點(diǎn)，研究把粒子濾波算法應(yīng)用在單站無(wú)源定位跟蹤技術(shù)具有相當(dāng)重要的意義。本文以單站無(wú)源定位跟蹤技術(shù)為主線，積極探索研究粒子濾波算法在其中的應(yīng)用。
　　首先，對(duì)無(wú)源定位跟蹤技術(shù)做了較全面的簡(jiǎn)要概括，包括無(wú)源定位的常用方法和濾波算法。在第二章對(duì)無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型。然后根據(jù)此模型，詳細(xì)討論了多種定位方

3、法的原理，給出了可觀測(cè)條件。
　　從第三章開(kāi)始研究定位跟蹤技術(shù)的濾波算法。先是簡(jiǎn)要闡述了貝葉斯估計(jì)理論。接著分析了EKF算法和UKF算法，這兩種濾波算法是傳統(tǒng)的單站無(wú)源定位跟蹤算法，在無(wú)源定位中有不少成功的應(yīng)用。結(jié)合對(duì)采用EKF算法、UKF算法的無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，分析了它們的性能及在實(shí)際應(yīng)用中存在的缺陷。
　　針對(duì)傳統(tǒng)濾波算法在無(wú)源定位應(yīng)用中的不足，故從第四章開(kāi)始研究非線性非高斯濾波算法—粒子濾波算法。在第

4、四章中，分析研究了粒子濾波算法的基本思想，給出了SIS方法這個(gè)粒子濾波算法的框架，在此基礎(chǔ)上還重點(diǎn)研究分析了重要性函數(shù)的選擇，最后簡(jiǎn)要的給出了重采樣方法和一般粒子濾波（GPF）算法的框架。
　　然后，重點(diǎn)研究分析了SIRPF算法、EKPF算法和UPF算法以及它們?cè)趩握緹o(wú)源定位跟蹤中的應(yīng)用，并且給出了它們結(jié)合不同的定位方法的仿真實(shí)驗(yàn)。最后，用EKF、UKF算法和粒子濾波算法跟蹤同一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)并做了相關(guān)的比較，結(jié)果表明粒子濾波算法能夠