LMS預(yù)處理的相位差機(jī)載單站無源定位方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27 16:46
針對(duì)機(jī)載單站無源定位精度受限于參數(shù)測量誤差的實(shí)際問題,提出一種改善相位差誤差下的網(wǎng)格搜索無源定位方法。首先采用LMS自適應(yīng)濾波算法對(duì)相位差信息進(jìn)行濾波處理,然后根據(jù)定位模型利用觀測的相位差建立定位方程,最后通過網(wǎng)格搜索法解算輻射源目標(biāo)位置。該方法可以在相位差測量誤差較大情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源目標(biāo)的精確定位。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,濾波處理后的相位差誤差可以減小到0.14rad以下,而且定位結(jié)果優(yōu)于文獻(xiàn)[17]的方法。通過分析定位誤差,表明相位差誤差在10°范圍內(nèi),增大網(wǎng)格分辨率和延長觀測時(shí)間可以提高定位精度,同時(shí)也進(jìn)一步驗(yàn)證了獲取高精度相位差信息的必要性。
【文章來源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,20(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
濾波輸出誤差
從圖5可以看出,網(wǎng)格搜索法在一定誤差范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)輻射源的定位,另外,該算法求解的結(jié)果接近真實(shí)值,不會(huì)出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象。應(yīng)指出的是,圖5中計(jì)算結(jié)果點(diǎn)位的分布也受到網(wǎng)格搜索法最小網(wǎng)格分辨率的影響,因而明顯可見部分點(diǎn)位規(guī)則地排列在網(wǎng)格上,部分定位點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)重合。文獻(xiàn)[17]在利用相位差信息對(duì)目標(biāo)定位的基礎(chǔ)上,采用粒子群改進(jìn)算法對(duì)目標(biāo)搜索定位。在上述仿真條件下,改變觀測相位差誤差,通過50次蒙特卡羅仿真實(shí)驗(yàn),將本文定位方法和直接網(wǎng)格搜索定位、文獻(xiàn)[17]定位方法作對(duì)比,得到不同誤差下的定位性能,見表1。從結(jié)果可以看出,本文方法能夠更好地克服不同的相位差誤差對(duì)定位精度帶來的影響,定位的平均徑向距離誤差穩(wěn)定在1km以內(nèi),表明本文定位方法優(yōu)于其他2種方法。
在仿真過程中,我們采用2種方法來表示搜索點(diǎn)與真實(shí)位置的接近程度。方法1是:對(duì)比所有觀測點(diǎn)(M1);方法2是:對(duì)比首尾2個(gè)觀測點(diǎn)(M2)。圖6分別是網(wǎng)格分辨率大小對(duì)x方向,y方向,徑向定位誤差R的影響。從圖中可以看到:以5%的距離誤差作為衡量定位是否準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)其他參數(shù)固定時(shí),網(wǎng)格間隔越小,平均定位誤差越小,且M2明顯優(yōu)于M1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]New normalized LMS adaptive filter with a variable regularization factor[J]. LI Zhoufan,LI Dan,XU Xinlong,ZHANG Jianqiu. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2019(02)
[2]基于干涉相位的兩步法高精度無模糊時(shí)延估計(jì)[J]. 趙培焱,彭華峰,鄧兵,賀青. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(11)
[3]微小型無人機(jī)單站無源交叉定位[J]. 廖薇,車延庭,趙俊杰,郭麗姝. 電子信息對(duì)抗技術(shù). 2018(04)
[4]改進(jìn)的非完全約束加權(quán)最小二乘TDOA/FDOA無源定位方法[J]. 周恭謙,楊露菁,劉忠. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(08)
[5]基于自適應(yīng)LMS的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)回波識(shí)別與校正(英文)[J]. 麻文剛,王小鵬,田俊偉. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2017(04)
[6]牛頓迭代法在非線性特征問題中的收斂性[J]. 宋耀艷,張成毅,侯甲渤. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]LMS自適應(yīng)濾波算法改進(jìn)及其在連線干涉測量中的應(yīng)用[J]. 楊文革,沈暉,楊婷,路偉濤. 遙測遙控. 2016(05)
[8]基于二維單基線的單星高精度無源定位算法[J]. 鄭仕力,董喬忠,王篤祥. 航天電子對(duì)抗. 2016(03)
[9]基于SVD-UKF單站無源定位算法研究[J]. 夏忠婷,武洋,黃蘇豫. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(03)
[10]改進(jìn)的相關(guān)干涉儀測向處理方法[J]. 李淳,廖桂生,李艷斌. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
博士論文
[1]機(jī)載無源定位技術(shù)與跟蹤算法研究[D]. 劉學(xué).哈爾濱工程大學(xué) 2012
本文編號(hào):3366723
【文章來源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019,20(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
濾波輸出誤差
從圖5可以看出,網(wǎng)格搜索法在一定誤差范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)輻射源的定位,另外,該算法求解的結(jié)果接近真實(shí)值,不會(huì)出現(xiàn)發(fā)散現(xiàn)象。應(yīng)指出的是,圖5中計(jì)算結(jié)果點(diǎn)位的分布也受到網(wǎng)格搜索法最小網(wǎng)格分辨率的影響,因而明顯可見部分點(diǎn)位規(guī)則地排列在網(wǎng)格上,部分定位點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)重合。文獻(xiàn)[17]在利用相位差信息對(duì)目標(biāo)定位的基礎(chǔ)上,采用粒子群改進(jìn)算法對(duì)目標(biāo)搜索定位。在上述仿真條件下,改變觀測相位差誤差,通過50次蒙特卡羅仿真實(shí)驗(yàn),將本文定位方法和直接網(wǎng)格搜索定位、文獻(xiàn)[17]定位方法作對(duì)比,得到不同誤差下的定位性能,見表1。從結(jié)果可以看出,本文方法能夠更好地克服不同的相位差誤差對(duì)定位精度帶來的影響,定位的平均徑向距離誤差穩(wěn)定在1km以內(nèi),表明本文定位方法優(yōu)于其他2種方法。
在仿真過程中,我們采用2種方法來表示搜索點(diǎn)與真實(shí)位置的接近程度。方法1是:對(duì)比所有觀測點(diǎn)(M1);方法2是:對(duì)比首尾2個(gè)觀測點(diǎn)(M2)。圖6分別是網(wǎng)格分辨率大小對(duì)x方向,y方向,徑向定位誤差R的影響。從圖中可以看到:以5%的距離誤差作為衡量定位是否準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)其他參數(shù)固定時(shí),網(wǎng)格間隔越小,平均定位誤差越小,且M2明顯優(yōu)于M1。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]New normalized LMS adaptive filter with a variable regularization factor[J]. LI Zhoufan,LI Dan,XU Xinlong,ZHANG Jianqiu. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2019(02)
[2]基于干涉相位的兩步法高精度無模糊時(shí)延估計(jì)[J]. 趙培焱,彭華峰,鄧兵,賀青. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(11)
[3]微小型無人機(jī)單站無源交叉定位[J]. 廖薇,車延庭,趙俊杰,郭麗姝. 電子信息對(duì)抗技術(shù). 2018(04)
[4]改進(jìn)的非完全約束加權(quán)最小二乘TDOA/FDOA無源定位方法[J]. 周恭謙,楊露菁,劉忠. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(08)
[5]基于自適應(yīng)LMS的導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)回波識(shí)別與校正(英文)[J]. 麻文剛,王小鵬,田俊偉. Journal of Measurement Science and Instrumentation. 2017(04)
[6]牛頓迭代法在非線性特征問題中的收斂性[J]. 宋耀艷,張成毅,侯甲渤. 西安工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]LMS自適應(yīng)濾波算法改進(jìn)及其在連線干涉測量中的應(yīng)用[J]. 楊文革,沈暉,楊婷,路偉濤. 遙測遙控. 2016(05)
[8]基于二維單基線的單星高精度無源定位算法[J]. 鄭仕力,董喬忠,王篤祥. 航天電子對(duì)抗. 2016(03)
[9]基于SVD-UKF單站無源定位算法研究[J]. 夏忠婷,武洋,黃蘇豫. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2016(03)
[10]改進(jìn)的相關(guān)干涉儀測向處理方法[J]. 李淳,廖桂生,李艷斌. 西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
博士論文
[1]機(jī)載無源定位技術(shù)與跟蹤算法研究[D]. 劉學(xué).哈爾濱工程大學(xué) 2012
本文編號(hào):3366723
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3366723.html
最近更新
教材專著