飛行器群通信和相對(duì)定位一體化方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 08:49
對(duì)飛行器協(xié)同作戰(zhàn)的研究已成為各國(guó)航空航天領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),信息傳輸和測(cè)距定位是實(shí)現(xiàn)飛行器協(xié)同工作的重要基礎(chǔ),雖然目前對(duì)飛行器獨(dú)立的通信和相對(duì)定位技術(shù)已有大量的研究,但是對(duì)其通信和相對(duì)定位一體化技術(shù)的研究仍不成熟。實(shí)現(xiàn)飛行器群通信和相對(duì)定位的一體化,不僅可以最大限度的利用現(xiàn)有設(shè)備,減輕機(jī)載負(fù)擔(dān),還能增強(qiáng)抗干擾能力,提升飛行器在戰(zhàn)場(chǎng)中的生存能力。因此,研究飛行器群通信和相對(duì)定位的一體化對(duì)飛行器集群協(xié)同作戰(zhàn)效能的提升具有重要意義。本文以飛行器群間存在成熟的通信鏈路為前提,在此前提下,提出了利用飛行器間現(xiàn)有的通信鏈路來實(shí)現(xiàn)通信和相對(duì)定位一體化的方法,并進(jìn)一步基于該方法解決了飛行器群間的相對(duì)定位問題。主要研究工作如下:(1)給出了基于軟擴(kuò)頻技術(shù)與鏈接序列技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體化的方案。首先,根據(jù)軟擴(kuò)頻系統(tǒng)對(duì)擴(kuò)頻序列正交特性的要求,構(gòu)建出具有良好自相關(guān)性和互相關(guān)性的mW復(fù)合序列;然后,利用到達(dá)時(shí)間差(Time Difference of Arrival,TDOA)估計(jì)方法完成飛行器間距離的測(cè)量。仿真結(jié)果表明,軟擴(kuò)頻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)雙量程測(cè)距,在常規(guī)信噪比環(huán)境下可以實(shí)現(xiàn)小于10m誤差的測(cè)距,在較高信噪比環(huán)境...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 飛行器群相對(duì)定位
1.1.2 通信和相對(duì)定位一體化
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作及章節(jié)安排
第二章 通信和相對(duì)定位一體化基礎(chǔ)理論
2.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)
2.1.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的定義與特征
2.1.2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)
2.1.3 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的分類
2.2 測(cè)距技術(shù)
2.2.1 無線電測(cè)距原理
2.2.2 側(cè)音測(cè)距
2.2.3 偽碼測(cè)距
2.3 基于測(cè)距的定位算法
2.3.1 基于測(cè)距的定位算法
2.3.2 各種定位算法的比較
2.4 本章小結(jié)
第三章 通信測(cè)距一體化方法研究
3.1 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體
3.1.1 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體原理
3.1.2 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體存在的問題
3.2 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體
3.2.1 軟擴(kuò)頻技術(shù)
3.2.2 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體原理
3.2.3 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)中的鏈接序列
3.3 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)中擴(kuò)頻序列的選擇
3.3.1 m序列特性分析
3.3.2 Walsh序列特性分析
3.3.3 mW序列構(gòu)造及其特性分析
3.4 基于相關(guān)函數(shù)的TDOA估計(jì)算法
3.5 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體性能分析
3.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.5.2 系統(tǒng)測(cè)距性能分析
3.5.3 系統(tǒng)通信性能分析
3.5.4 系統(tǒng)抗噪聲/干擾性能分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于飛行器間測(cè)距信息的相對(duì)定位方法
4.1 飛行器相對(duì)定位問題描述
4.1.1 飛行器網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
4.1.2 飛行器網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)定位問題
4.1.3 飛行器間相對(duì)坐標(biāo)系建立
4.2 定位參考飛行器選擇
4.2.1 定位構(gòu)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.2.2 定位構(gòu)型的幾何精度因子
4.3 基于測(cè)距信息的相對(duì)定位
4.3.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)
4.3.2 定位方程求解
4.3.3 定位結(jié)果融合
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)目標(biāo)分配方法研究[J]. 曾華,樊波,倪磊,謝一靜. 飛航導(dǎo)彈. 2016(09)
[2]基于微小衛(wèi)星的空間目標(biāo)光學(xué)探測(cè)定位方法[J]. 高玉東,崔凱凱. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]國(guó)外多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)分配研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 尹高揚(yáng),周紹磊,賀鵬程,雷肖劍,康宇航. 飛航導(dǎo)彈. 2016(05)
[4]一種繞飛編隊(duì)衛(wèi)星星間鏈路系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法[J]. 張蕾,嚴(yán)林,高翠東,臧榮春,陸波. 航天器工程. 2014(03)
[5]無人機(jī)自主協(xié)同任務(wù)管理[J]. 湯一峰. 航空電子技術(shù). 2013(01)
[6]基于磁強(qiáng)計(jì)/太陽(yáng)敏感器的自主導(dǎo)航方法[J]. 王鵬,張迎春. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(01)
[7]新的導(dǎo)彈協(xié)同定位技術(shù)[J]. 劉俊成,張京娟,譚麗芬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]基于CEC的艦空導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)仿真研究[J]. 姜偉,王航宇,石章松. 指揮控制與仿真. 2011(06)
[9]分布式衛(wèi)星編隊(duì)飛行隊(duì)形保持協(xié)同控制[J]. 張世杰,段廣仁. 宇航學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]基于星載雙頻GPS的長(zhǎng)基線衛(wèi)星編隊(duì)高精度快速星間相對(duì)定位[J]. 涂佳,谷德峰,吳翊,易東云. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(08)
博士論文
[1]基于互補(bǔ)序列的通信測(cè)距復(fù)合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭黎利.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于智能技術(shù)的多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行[D]. 倪良巧.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]機(jī)載多傳感器多目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)與融合技術(shù)研究[D]. 王澤陽(yáng).電子科技大學(xué) 2013
[3]通信測(cè)距復(fù)合系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 宋穎.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]多飛行體相對(duì)定位方法研究[D]. 夏艷.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]擴(kuò)頻復(fù)合系統(tǒng)信道適應(yīng)性能分析[D]. 張勇.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[6]高精度單站無源定位與跟蹤技術(shù)[D]. 易旭.電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3361806
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 飛行器群相對(duì)定位
1.1.2 通信和相對(duì)定位一體化
1.2 研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要工作及章節(jié)安排
第二章 通信和相對(duì)定位一體化基礎(chǔ)理論
2.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)
2.1.1 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的定義與特征
2.1.2 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)
2.1.3 擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的分類
2.2 測(cè)距技術(shù)
2.2.1 無線電測(cè)距原理
2.2.2 側(cè)音測(cè)距
2.2.3 偽碼測(cè)距
2.3 基于測(cè)距的定位算法
2.3.1 基于測(cè)距的定位算法
2.3.2 各種定位算法的比較
2.4 本章小結(jié)
第三章 通信測(cè)距一體化方法研究
3.1 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體
3.1.1 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體原理
3.1.2 直擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體存在的問題
3.2 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體
3.2.1 軟擴(kuò)頻技術(shù)
3.2.2 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體原理
3.2.3 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)中的鏈接序列
3.3 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)中擴(kuò)頻序列的選擇
3.3.1 m序列特性分析
3.3.2 Walsh序列特性分析
3.3.3 mW序列構(gòu)造及其特性分析
3.4 基于相關(guān)函數(shù)的TDOA估計(jì)算法
3.5 軟擴(kuò)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信測(cè)距一體性能分析
3.5.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.5.2 系統(tǒng)測(cè)距性能分析
3.5.3 系統(tǒng)通信性能分析
3.5.4 系統(tǒng)抗噪聲/干擾性能分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于飛行器間測(cè)距信息的相對(duì)定位方法
4.1 飛行器相對(duì)定位問題描述
4.1.1 飛行器網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)
4.1.2 飛行器網(wǎng)絡(luò)中的相對(duì)定位問題
4.1.3 飛行器間相對(duì)坐標(biāo)系建立
4.2 定位參考飛行器選擇
4.2.1 定位構(gòu)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
4.2.2 定位構(gòu)型的幾何精度因子
4.3 基于測(cè)距信息的相對(duì)定位
4.3.1 相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)檢測(cè)
4.3.2 定位方程求解
4.3.3 定位結(jié)果融合
4.4 仿真分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)目標(biāo)分配方法研究[J]. 曾華,樊波,倪磊,謝一靜. 飛航導(dǎo)彈. 2016(09)
[2]基于微小衛(wèi)星的空間目標(biāo)光學(xué)探測(cè)定位方法[J]. 高玉東,崔凱凱. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]國(guó)外多無人機(jī)協(xié)同任務(wù)分配研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 尹高揚(yáng),周紹磊,賀鵬程,雷肖劍,康宇航. 飛航導(dǎo)彈. 2016(05)
[4]一種繞飛編隊(duì)衛(wèi)星星間鏈路系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方法[J]. 張蕾,嚴(yán)林,高翠東,臧榮春,陸波. 航天器工程. 2014(03)
[5]無人機(jī)自主協(xié)同任務(wù)管理[J]. 湯一峰. 航空電子技術(shù). 2013(01)
[6]基于磁強(qiáng)計(jì)/太陽(yáng)敏感器的自主導(dǎo)航方法[J]. 王鵬,張迎春. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(01)
[7]新的導(dǎo)彈協(xié)同定位技術(shù)[J]. 劉俊成,張京娟,譚麗芬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(09)
[8]基于CEC的艦空導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)仿真研究[J]. 姜偉,王航宇,石章松. 指揮控制與仿真. 2011(06)
[9]分布式衛(wèi)星編隊(duì)飛行隊(duì)形保持協(xié)同控制[J]. 張世杰,段廣仁. 宇航學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]基于星載雙頻GPS的長(zhǎng)基線衛(wèi)星編隊(duì)高精度快速星間相對(duì)定位[J]. 涂佳,谷德峰,吳翊,易東云. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(08)
博士論文
[1]基于互補(bǔ)序列的通信測(cè)距復(fù)合系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭黎利.哈爾濱工程大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于智能技術(shù)的多無人機(jī)協(xié)同編隊(duì)飛行[D]. 倪良巧.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]機(jī)載多傳感器多目標(biāo)航跡關(guān)聯(lián)與融合技術(shù)研究[D]. 王澤陽(yáng).電子科技大學(xué) 2013
[3]通信測(cè)距復(fù)合系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 宋穎.西安電子科技大學(xué) 2012
[4]多飛行體相對(duì)定位方法研究[D]. 夏艷.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]擴(kuò)頻復(fù)合系統(tǒng)信道適應(yīng)性能分析[D]. 張勇.哈爾濱工程大學(xué) 2007
[6]高精度單站無源定位與跟蹤技術(shù)[D]. 易旭.電子科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3361806
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3361806.html
最近更新
教材專著