無人機(jī)對地基目標(biāo)時差定位技術(shù)研究與仿真.pdf

1、時差定位技術(shù)是電子情報偵察領(lǐng)域中的研究重點(diǎn),天基時差定位能夠避免地基定位的盲區(qū)問題。以往的天基時差定位的研究都是針對發(fā)出密集信號的地基合作目標(biāo)的定位,缺乏對非合作目標(biāo)定位的研究。本文以無人機(jī)編隊作為天基平臺,對非合作的地基目標(biāo)進(jìn)行時差定位,主要研究對發(fā)出非密集信號地基目標(biāo)的時差定位技術(shù)。本文主要的研究內(nèi)容有:
　　1)建立了目標(biāo)與無人機(jī)機(jī)載平臺之間信號傳播模型,到達(dá)時間差誤差來源于測量到達(dá)時間誤差與平臺時鐘時間同步誤差;分析了相對

2、運(yùn)動對定位精度的影響,在很短的觀測時間內(nèi),相對運(yùn)動的變化對定位精度的影響非常小。
　　2)研究了單架無人機(jī)時差測向技術(shù),設(shè)計了短基線情況下時差測向的方案。該方案利用無人機(jī)兩翼甚高頻波段的接收天線接收信號,對兩路信號進(jìn)行廣義相關(guān)運(yùn)算,測得信號的到達(dá)時間差,并根據(jù)無人機(jī)的尺寸利用測向算法判定目標(biāo)的方向,消除了后期多架無人機(jī)聯(lián)合定位的模糊解,是時差定位的基礎(chǔ)。
　　3)研究了多架無人機(jī)聯(lián)合的時間同步到達(dá)時間差測量,分析了時間同步的

3、方法,重點(diǎn)研究了處理時間同步觀測數(shù)據(jù)的算法,引入了針對觀測數(shù)據(jù)的快速處理算法。時間同步的方法主要有共視法、全視法和雙向鏈路法,根據(jù)場合選擇同步方法。通常時間同步觀測數(shù)據(jù)處理算法是Vondrak平滑算法,該算法運(yùn)算時間長,引入針對短期觀測數(shù)據(jù)處理的卡爾曼平滑算法,通過仿真可以發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)果接近,但是卡爾曼平滑算法用時較短,更能夠適應(yīng)多架無人機(jī)動態(tài)聯(lián)合的時間同步環(huán)境。
　　4)研究了對地基目標(biāo)的時差定位算法,研究了快速時差定位算法。先分

4、析了地球坐標(biāo)系,提煉出對地基目標(biāo)時差定位的模型,然后分析了牛頓迭代算法,推導(dǎo)了定位解析算法,重點(diǎn)引入了快速定位的 Broyden迭代算法。通過對三種定位算法進(jìn)行了仿真與理論分析可以發(fā)現(xiàn),定位解析算法、牛頓迭代算法和 Broyden迭代算法的定位精度都很接近,定位解析算法與牛頓迭代算法計算量大,Broyden迭代算法計算量非常小,所以本文引入的 Broyden迭代算法能更快速的實(shí)現(xiàn)對地面目標(biāo)的定位。
　　本文研究的無人機(jī)對地基目標(biāo)時