无源雷达协同定位精度分析

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无源雷达_精品文档

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无源雷达无源雷达是一种利用接收机接收自然环境中已存在的电磁波信号进行目标检测的雷达系统。

与传统基于发射机发射电磁波的有源雷达不同,无源雷达通过提取和分析自然电磁波信号来实现对目标的探测。

无源雷达具有以下优势:不需要自身发射电磁波,因此不易被敌方探测;隐蔽性高,减少了电磁辐射对环境和人体的影响;功耗低,延长了系统的使用寿命;并且成本较低,易于大规模部署。

在无源雷达系统中,接收机是核心组件。

接收机的任务是将接收到的自然电磁波信号进行放大、混频、滤波等处理,以获取目标的相关信息。

接收机通常包括前端接收机和信号处理单元两个部分。

前端接收机负责接收和放大电磁波信号,采用高灵敏度的天线和低噪声放大器,并能适应不同频率范围的电磁波信号。

信号处理单元则对接收到的信号进行频谱分析、信号识别和目标特征提取等操作,以实现目标检测和跟踪。

相比于有源雷达,无源雷达在目标检测方面具有一些独特的挑战。

首先是信噪比问题。

自然电磁波信号通常非常微弱,受到地球大气、电离层、人造电磁波等干扰,信噪比较低。

因此,在无源雷达中,提高信噪比是一个重要的技术难题。

其次是目标分辨问题。

由于无源雷达无法控制电磁波的波束形状和辐射方向,因此难以实现对目标的精确定位和形状分辨。

这就需要通过复杂的信号处理算法和模型来提高目标识别和分类的准确性。

无源雷达的应用领域非常广泛。

军事领域中,无源雷达可以用于实现对潜艇、舰船和飞机等目标的隐蔽性侦测和追踪;国土安全领域中,无源雷达可以用于边境监控和防卫系统的建设;民用领域中,无源雷达可以用于气象监测、地震预警和无人驾驶等应用。

近年来,随着无源雷达技术的不断发展,越来越多的应用领域开始关注并采用无源雷达技术。

为了进一步提高无源雷达的性能和应用领域,目前正在进行一些研究和发展工作。

其中包括对接收机的敏感度和动态范围的提升、信号处理算法的改进、目标特征提取方法的优化等。

此外,还有一些新型的无源雷达技术正在兴起,如基于光学波的无源雷达、基于声波的无源雷达等,这些新技术有望进一步推动无源雷达的发展。

机载红外设备多平台协同探测无源定位方法

机载红外设备多平台协同探测无源定位方法

文章编号:1002-2082 (2021) 03-0392-06机载红外设备多平台协同探测无源定位方法骆明伟,檀立刚(四川九洲电器集团有限责任公司 技术创新中心,四川 绵阳 621000)摘 要:随着科学技术的发展日新月异,红外侦察设备已越来越广泛地应用于机载平台。

典型机载红外设备红外传感器和激光传感器作用距离存在着明显的不匹配问题,对超远距离目标无法精确定位。

为实现距离缺失条件下远距离或超远距离目标的高精度定位,提出了多平台协同探测无源定位方法。

仿真结果表明,多平台协同探测无源定位算法可有效实现高精度目标定位,其定位精度约为7%R ,优于传统到达时差定位(TDOA )和到达方向定位(DOA )等方法。

关键词:机载红外设备;多平台;协同探测;目标定位中图分类号:TN215 文献标志码:A DOI :10.5768/JAO202142.0301003Method of passive location based on multi-platform collaborativedetection by airborne infrared equipmentLUO Mingwei ,TAN Ligang( Technological Innovation Center, Sichuan Jiu Zhou Electric Group Co., Ltd., Mianyang 621000, China )Abstract :With the rapid development of science and technology, the infrared reconnaissance equipment is widely used in airborne platforms. There is an obvious mismatch in operating distance of infrared sensor and laser sensor in typical airborne infrared equipment, which can’t accurately locate the ultra-long distance targets. In order to realize the high precision location of long distance or ultra-long distance targets under the conditions of distance deletion, the method of passive location based on multi-platform collaborative detection was proposed. The simulation results show that the passive location algorithm based on multi-platform collaborative detection can effectively realize the high precision targets location, and the location precision is about 7%R , which is superior to that of traditional TDOA and DOA methods.Key words :airborne infrared equipment ;multiple platform ;collaborative detection ;targets location引言典型的机载红外侦察设备一般具备红外、可见光和激光等传感器,但在实际使用过程中发现,可见光探测器受云、雨、雾天气影响严重,激光探测器受大气传输衰减限制较大,在远距离或超远距离探测时,可见光成像和激光测距的效果并不理想,红外探测器较前两者受大气环境与复杂背景影响相对较小,出现了激光测距与红外成像作用距离不匹配问题,无法获取激光测距信息[1]。

无源定位精度分析

无源定位精度分析
沈 爱 国 , 秋 喜 姜
( 放 军 电子 工程 学 院 , 肥 2 0 3 ) 解 合 3 0 7
摘要 : 介绍了到达时差无源定位的基本方法 , 以四站定位为例 , 具体分析 了到达时差无 源定位精 度问题 , 并通过计算
机 仿 真 给 出 了 几 种 典 型 布 站 情 况 下 几 何 精 度 因子 分 布 图 。
e t h e m e rc d mto fp e iso ( n s t e g o t i i i n o r c s i n GDOP)i e e a p ca t to a o t h o g o p t r n s v r l e i l a i n ly u r u h c m u e s s t
s m ul ton i ai .
Ke y wor : s i oc to tm e dif r n e ofa rva ; t ton l y ut g o t i d mto f p e i— ds pa sve l a i n; i fe e c r i l s a i a o ; e me rc i i n o r cs
个时延 差 值形 成 以测 出时延 差值 的 2个站连 线作 为
轴线 的 1个旋 转双 曲 面 , 两个 旋 转 双 曲 面相 交 得 到
分 析 。在 多站 测量 到 T OA 数 据之 后 , D 需要 求解 1 组非线 性 方程 组才 能够得 到辐 射 源的位 置 。本 文首
收 稿 日期 : 0 6 0 8 2 0 —1 —2 S Nhomakorabeaon i
0 引 言
无源 定位 系统 本 身不 发射 电磁波 ,完全 是 被动
工作 的 ,因此具 有 隐蔽 性 好 的优 点 ,对 于 提 高 系统

单星无源定位原理及精度分析

单星无源定位原理及精度分析
中图分 类号 :N 7 T 9 7 1 T 9 ;N 6 . 文献标 识 码 : A d i1 .9 9 ii n 10 —83 .0 10 .0 o:0 3 6 / . s .0 1 9 x2 1 .60 4 s
S n l a el e Pa sv c l a i n Prn i l n e ii n An l ss i g e S t l t si e Lo ai to i cp e a d Pr cso ay i i z
hg rcs n l a zt n o o mu ia o d TF in l Ol ige stl t lt r w t e u n y l ai t n i pe i o o l ai fc m n c t n a &C s as i s l ael ep a om i f q e c l i h i c i o i n g n i f h r c a o z o m te e n t t .F r e m r , h m n fs n dt t n a r rf q e c , e u n y m a ue n r r e d i d mo s ae h s r d u t r o te d a d o g  ̄ t ai ,c ri e u n y f q e c e rme t r h e e i r o e r r s eo n e i r i a i e r o p t a c ri gt 5 m l i r s n r re tT ec n ls s fl a d stl t ob t l td sae c m ue c odn k l ai t n p e i o  ̄ i m . . h o cu in i u eu a le tu d o c a o z o c i e o s
frag me t in a d a ayi fl aiain p e iin id x s i ige s tli a s el ai t n s se o ru nat n n lsso o lzt rc so n e e n sn l ael ep si o l i y tm. o c o t v c z o a Ke r s sn l aelt a sv o aiain; o y wo d : i ge s tl e p sie lc l to c mmu iain sg l Tr i z nc t ina ; &C i a ; ih p e iin lc l ain o sg l h g r cso o ai ; 献 定 】 文

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理无源雷达是一种无需发射信号而能够获取目标位置的定位技术。

其原理是基于天线接收到目标发射的无线电波,通过信号处理和计算,可以计算出目标的位置和速度信息。

无源雷达主要由两个部分组成:接收天线和信号处理器。

接收天线会接收到目标发射的信号,并传送到信号处理器中进行处理分析。

信号处理器需要进行频谱分析、多普勒分析和时域分析等操作,对接收到的信号进行加工处理,通过多种算法计算出目标的距离、速度以及方位角等信息。

其中,频谱分析是无源雷达定位的关键技术之一。

通过对接收到的信号进行频谱分析,可以得到频域信息。

在接收目标信号时,无源雷达会接收到多种频率、不同相位和不同功率的信号,而这些信号都会对目标位置和速度的计算产生影响。

因此,无源雷达需要通过频谱分析和计算,识别出所有信号的信息,再进行处理后确定目标位置和速度。

另一个重要技术是多普勒分析。

当目标向雷达靠近或远离时,目标发射的信号会发生多普勒频移。

这种频移可以通过多普勒分析技术来计算出目标的速度信息。

同时,多普勒分析也可以用于识别并过滤掉各种杂波和背景噪声,从而提高雷达的定位精度。

总的来说,无源雷达的优点在于对空间目标主动隐蔽,无需信号发射,避免了被探测的风险。

但是也存在一些局限性,比如需要目标自发射信号,目标发射器的功率和发射方式需满足雷达系统的接收条件等。

此外,信号的识别和处理算法设计也是无源雷达技术发展的重要方向。

总之,无源雷达的定位原理是基于目标发射信号被接收后的信号处理和分析,识别出目标的位置、速度、方位角等信息。

该技术的优点在于能够有效隐蔽目标,但也有其局限性,需要继续进行相关技术研究和探索。

无源双站交叉定位误差分析

无源双站交叉定位误差分析

无源双站交叉定位误差分析邱硕丰1,刘 军2(1.中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;2.解放军66135部队,北京100144)摘要:在无源侦察定位中,常采用双站交叉定位的方式对雷达辐射源进行定位㊂由于电子侦察设备存在测向误差,双站布站方式存在随机性,因此对辐射源的定位结果也不尽相同㊂通过定位模糊面积和圆概率误差(C E P )2种评价手段,对影响定位精度的测向误差和布站方式进行了分析㊂关键词:无源定位;三角交叉定位;误差分析中图分类号:T N 971.1 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2018)05-0022-05D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2018.05.005E r r o rA n a l ys i s f o rP a s s i v eD o u b l e -s t a t i o nC r o s sL o c a t i o n Q I US h u o -f e n g 1,L I UJ u n 2(1.T h e 723I n s t i t u t e o fC S I C ,Y a n g z h o u225101,C h i n a ;2.U n i t 66135o fP L A ,B e i j i n g 100144,C h i n a )A b s t r a c t :D o u b l e -s t a t i o n c r o s s l o c a t i o n i s a r e gu l a rm o d e i n t h e p a s s i v e r e c o n n a i s s a n c e l o c a t i o n .B e -c a u s e t h a t t h e d i r e c t i o n f i n d i n g e r r o r e x i s t s i n t h e e l e c t r o n i c r e c o n n a i s s a n c e e q u i p m e n t ,t h e r a n d o m -n e s s e x i s t s i n t h e d o u b l e -s t a t i o nd i s t r i b u t i o nm o d e ,t h e l o c a t i o n r e s u l t s t o t h e r a d i a t i o n s o u r c e s a r ed i f fe r e n t .T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e d i r e c t i o nf i n d i ng e r r o r a n d s t a t i o nd i s t r i b u t i o nm o d ewhi c h i n f l u -e n c e t h e l o c a t i o na c c u r a c y t h r o u g ht w oe v a l u a t i n g m e a n so f l o c a t i n g f u z z y ar e aa n dc i r c u l a r e r r o r p r o b a b l i l i t y (C E P ).K e y wo r d s :p a s s i v e l o c a t i o n ;t r i a n g l e c r o s s l o c a t i o n ;e r r o r a n a l y s i s 收稿日期:201805160 引 言雷达是现代战争中重要的一环,自投入应用以来,就在军事上大显身手,为了应对雷达的威胁,电子战应运而生㊂电子侦察是应对雷达辐射源探测的主要手段之一,采用无源侦察的方式,能够在隐蔽良好的条件下对雷达辐射源的载频㊁脉宽㊁重频㊁来波方向等参数进行侦收,进而通过单站的多点侦察或多站的协同侦察实现对目标辐射源的定位,为上级决策提供情报支撑或引导打击力量摧毁雷达辐射源,从而掌握战场主动权㊂本文从定位模糊面积和圆概率误差(C E P )2个维度进行评价,主要分析在双站交叉定位时,不同布站方式的定位精度,以此指导实际使用中的布站策略[1]㊂1 双站无源定位的模型典型的双站无源定位系统如图1所示,其中,A ㊁B 为侦察设备所在位置,T 为雷达辐射源的真实位置,α1和α2分别是目标辐射源与观测站之间的夹角㊂侦察设备进行测向时,存在测量误差,常用的表示方式为均方根误差,如图1(a )中θ所示㊂一般在2个侦察点上采用的为相同型号的侦察设备,其对应的测量误差相同,测向结果符合在真实方位上的零平均误差正态分布,由侦察设备的测向误差引起定位模糊区可按照图1(a )中四边形P MN O 计算㊂另一种定位精度的评价方式为C E P ㊂C E P 原是火炮和轰炸用语,以目标为圆心,以一定的距离作为半径,大量的炮弹瞄准目标发射,若有50%的炮弹落入该圆内,则该距离为C E P ㊂在对目标辐射源进行定位时,也可采用C E P 的方式进行误差描述㊂2018年10月舰船电子对抗O c t .2018第41卷第5期S H I P B O A R DE L E C T R O N I CC O U N T E R M E A S U R EV o l .41N o .5以通过测量定位出的雷达辐射源位置为圆心㊁以C E P 为半径作圆,雷达辐射源有50%的概率处于该圆内,亦即定位出的位置有50%概率落在以实际位置为圆心㊁C E P 为半径的圆内,如图1(b)所示,其中S 为定位出的雷达辐射源位置[2-3]㊂图1 典型的双站无源定位系统示意图1.1 定位模糊面积如图1所示,将求解问题放在坐标系下完成㊂不失一般性,令A ㊁B 两点均在横坐标上,其中A 点在坐标原点㊂A ㊁B 观测站之间的距离为d ,即双站定位的基线长度㊂由此可以得到图中所示的6条直线的公式:l 1:y =ta n α1x (1)l '1:y =t a n (α1-θ)x (2)l 1ᵡ:y =ta n (α1+θ)x (3)l 2:y =ta n α2(x -d )(4)l '2:y =t a n (α2-θ)(x -d )(5)l 2ᵡ:y =ta n (α2+θ)(x -d )(6) 由l 1与l 2联立可确定T 点坐标,由l ᵡ1与l '2联立可确定P 点坐标,由l ᵡ1与l ᵡ2联立可确定M 点坐标,由l '1与l ᵡ2联立可确定N 点坐标,由l '1与l '2联立可确定O 点坐标㊂因此得到各点的坐标:T :t a n α2d t a n α2-t a n α1,t a n α1t a n α2d t a n α2-t a n α1æèçöø÷P :t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1+θ),æèçt a n (α1+θ)t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1+θ)öø÷M :t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1+θ),æèçt a n (α1+θ)t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1+θ)öø÷N :t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1-θ),æèçt a n (α1-θ)t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1-θ)öø÷O :t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1-θ),æèçt a n (α1-θ)t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1-θ)öø÷通过P ㊁M ㊁N ㊁O 4点坐标可以求得P M ㊁MN ㊁N O 和P N 4条线的长度:L P M =(p x -m x )2+(p y -m y )2(7)L MN =(m x -n x )2+(m y -n y )2(8)L N O =(n x -o x )2+(n y -o y )2(9)L P N =(p x -n x )2+(p y -n y )2(10)式中:p x ㊁p y ㊁m x ㊁m y ㊁n x ㊁n y ㊁o x ㊁o y 分别为P ㊁M ㊁N ㊁O 点的横纵坐标㊂由此可以得到四边形P MN O 的面积:S =L P M +L MN +L N P 2L MN +L N P -L P M 2æèçöø÷L P M +L N P -L MN 2æèçöø÷L P M +L MN -L N P 2æèçöø÷æèçöø÷+L P N +L N O +L O P 2L N O +L O P -L P N 2æèçöø÷L P N -L N O +L O P 2æèçöø÷L P N +L N O -L O P 2æèçöø÷æèçöø÷(11)1.2 圆概率误差不失一般性,观测站的位置仍然设在A ㊁B2点,目标辐射源的真实位置在T 点,以T 点为圆心㊁C E P 为半径(称为R )作圆,则定位结果落在该圆内的概率为50%[4]㊂如图2所示,经A 点的任意一条线与圆相交,交于C ㊁D 2点,分别与B 点形成的夹角为α2+δ1和α2-δ2㊂A 点与圆相切时是相交的边界情况,切32第5期邱硕丰等:无源双站交叉定位误差分析点与A 点形成的夹角分别为α1+γ和α1-γ㊂图2 圆概率误差示意图当R 为C E P 时,应满足:0.5=ʏγ-γ1σ2πe x p -y 22σ2æèçöø÷ʏδ2-δ11σ2π㊃e x p -x 22σ2æèçöø÷d x d y(12)2 模拟仿真2.1 目标辐射源距基线最短距离保持不变如图3所示,T 是雷达辐射源的真实位置,不妨令T 位于坐标系的坐标轴上,目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离保持不变,即T 位置不变,A ㊁B 两点分别在x 轴的负半轴和正半轴滑动,A ㊁B 两点在不同的位置上对应出不同的定位模糊面积㊂图3 基本模型示意图按照T 点距离A B 基线的最短距离为10k m ,侦察站测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ进行仿真,得到A ㊁B 两站在不同位置上的定位模糊面积,仿真结果如图4所示㊂图4 模糊面积仿真结果在3种不同的测向精度条件下,最小的模糊面积及其对应的2个侦察点位置如表1所示㊂表1 最小模糊面积及对应侦察点位置测向精度(r .m.s)A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角最小模糊面积(k m2)1ʎ(-5.78,0)(5.78,0)60.0ʎ60.0ʎ0.192ʎ(-5.80,0)(5.80,0)59.9ʎ59.9ʎ0.755ʎ(-5.95,0)(5.95,0)59.3ʎ59.3ʎ4.78仍然按照目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离为10k m 的条件进行模拟仿真,分别得到测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ时的C E P 结果,如图5所示㊂在3种不同的测向精度条件下,最小C E P 及其对应的2个侦察点位置如表2所示㊂42舰船电子对抗 第41卷图5 C E P 仿真结果表2 最小C E P 及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s )A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角C E P (m )定位精度1ʎ(-6.4,0)(6.4,0)57.4ʎ57.4ʎ260.72.2%2ʎ(-6.2,0)(6.2,0)58.2ʎ58.2ʎ505.04.3%5ʎ(-6.2,0)(6.2,0)58.2ʎ58.2ʎ1134.9.6%通过定位模糊面积和C E P2种评价方式,在目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离保持不变的条件下,当目标辐射源㊁2个侦察点构成等边三角形时,有最佳的定位结果㊂2.2 目标辐射源距两观察点距离相等如图6所示,目标辐射源的真实位置为T ,两观测点分别为A 和B ,目标辐射源到两观测点的距离相等,即目标辐射源和2个观测点构成了等腰三角形,不妨令T 点在y 轴上,A 点和B 点分别在x 轴的负半轴和正半轴上㊂在这种情况下,其中一个观测点相对于目标辐射源和另一个观测点的夹角的不同,形成的定位模糊面积和C E P 也不同㊂按照目标辐射源到侦察点的距离为10k m 为图6 布局模型示意图例进行仿真,分别得到测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ时的定位模糊区面积,如图7所示㊂图7 不同测向精度的定位模糊区面积在3种不同的测向精度条件下,最小定位模糊区面积及其对应侦察点位置如表3所示㊂同样以目标辐射源到侦察点的距离为10k m为例,按照测向角度在30ʎ~60ʎ范围内变化㊁测向精度在1ʎ(r .m.s )~3ʎ(r .m.s)范围内变化进行仿真,得到图8,提取不同测向精度条件下的最佳定位结果,分析其对应的布局方式,如表4所示㊂以上述2种评价手段对目标辐射源到两观测点的距离相等这种情况进行分析㊂52第5期邱硕丰等:无源双站交叉定位误差分析表3 最小定位模糊区及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s)A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角最小模糊面积(k m 2)1ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ0.12192ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ0.48785ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ3.0619表4 最小C E P 及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s )A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角C E P (m )定位精度1ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ205.52042.06%1.5ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ308.27993.08%2ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ411.05954.11%2.5ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ513.86305.14%3ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ616.69586.17%图8 最小C E P 仿真结果3 结束语通过上述分析和模拟仿真,在2种典型的交叉定位条件下,以定位模糊面积和C E P2种评价方法,得到了最佳布站方法,在工程和实际应用中有较好的参考意义㊂参考文献[1] 孙仲康,郭福成,冯道旺,等.单站无源定位跟踪技术[M ].北京:国防工业出版社,2008.[2] 谢鑫.测向交叉定位最优布站方案分析[J ].电子科技,2014,27(8):8589.[3] 廖海军.多站无源定位精度分析及相关技术研究[D ].成都:电子科技大学,2008.[4] 刘钰.无源定位技术研究及其定位精度分析[D ].西安:西北工业大学,2005. (上接第21页)[8] 袁家军.持续改进加速实现航天质量管理能力的新跨越[J ].航天工业管理,2008(9):69.[9] 孙静.基于产品数据包的成熟度评价研究[D ].天津:天津大学,2012:112.[10]杨世东,陆宏伟,韩天龙,等.宇航单机产品成熟度定级实践[J ].质量与可靠性,2015(4):3135.[11]袁家军.航天产品成熟度研究[J ].航天器工程,2011,20(1):17.[12]刘旭奕.可靠性数据包信息化管理的思路与方法[J ].航天标准化,2012(1):4144.[13]褚润通,王春妮,姚晓菊.5W 2H 分析法在设计性实验中的应用[J ].甘肃科技,2010,9(26):180181.[14]赵新军,李晓青,钟莹.创新思维与技法[M ].北京:中国科学技术出版社,2014.[15]杜永平.创新思维与技法[M ].北京:北方交通大学出版社,2003.62舰船电子对抗第41卷。

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理一、引言无源雷达是一种新兴的无线电定位技术,相比传统的有源雷达具有低成本、低功耗、方便部署的优势。

本文将详细介绍无源雷达的定位原理,包括工作原理、技术挑战以及应用场景等内容。

二、工作原理1. 无源雷达概述无源雷达基于接收来自目标的环境噪声信号,通过处理和分析这些信号来实现目标的定位。

无源雷达的核心思想是利用目标本身发射的信号或周围环境中的信号,而不是使用有源雷达一样的发射信号,从而实现定位。

2. 接收系统无源雷达的接收系统包括天线、前端放大器和信号处理器等组件。

天线用于接收环境噪声信号,并将其输入到前端放大器中。

前端放大器负责将接收到的微弱信号放大到能够被信号处理器处理的水平。

3. 信号处理器信号处理器是无源雷达的重要组成部分,其功能是对接收到的信号进行处理和分析,从而实现目标的定位。

信号处理器通常包括信号增强、时频分析、目标识别和定位等模块。

其中,时频分析模块用于提取信号的时延和频率特征,目标识别模块用于判断目标的类型,定位模块利用时延和频率特征计算目标的位置。

三、技术挑战1. 环境噪声由于无源雷达依赖接收环境噪声的特点,环境噪声的干扰成为技术挑战之一。

环境噪声来源复杂、幅度较小,如何在弱信号中提取出目标信号成为一个难题。

2. 目标识别无源雷达需要通过信号处理器对目标进行识别和分类,但不同目标的信号特征各异,如何准确地识别目标成为技术挑战。

3. 定位精度无源雷达的定位精度受到多种因素的影响,如环境噪声、信号功率和天线的角度等。

提高定位精度是无源雷达技术发展的关键挑战之一。

四、应用场景1. 航空领域无源雷达在航空领域中有广泛应用。

例如,无源雷达可以用于飞机的自主导航、空中交通管制和飞机的隐身技术等方面。

2. 智能交通无源雷达可以应用于智能交通系统中。

通过将无源雷达安装在红绿灯或者路边,可以实现对交通流量、车辆速度等信息的实时监测和分析。

3. 安防监控无源雷达在安防监控领域也有着重要应用。

有源无源一体模式下目标定位及其精度研究分析

有源无源一体模式下目标定位及其精度研究分析
Ab s t r a c t :Ba s e d o n t h e na a l y s i s o n t h e 2 s t a t i o n s p ss a i v e c r o s s i n g l o c a t i o n,a n u n i t e d l o c a t i o n mo d e l o f d i r e c t i o n d e t e c t i o n a n d t i me d i f f e r e n t l o c a t i o n i s a d v nc a e d,a nd i t s p r i n c i p l e s nd a l ca o t i o n p r e c i — s i o n a l e a n ly a z e d.T he l ca o t i o n p r e c i s i o n f o r mu l a o f mul t i — s t a t i o n r a d a r s i s d e d u c e d,a n d t h e l o c a t i o n
Z h a n g Z h e n g c h a o L i We n c h e n Wa n g L i p i n g L i Ho n g
( U n i t 6 3 8 9 1 ,L u o y a n g 4 7 1 0 0 3 ,C h i n a )
a d v nt a a g e s o f he t a c t i v e mu l t i — s t a t i o n s d e t e c t i o n nd a t h e p ss a i v e
c e,t h e t a r g e t l o c a t i o n

无源雷达信号处理及定位系统研究

无源雷达信号处理及定位系统研究

无源雷达信号处理及定位系统研究作者:李斌胡可生来源:《科技视界》2016年第20期【摘要】无源雷达作为一种新体制现代雷达,可实现对隐身目标的探测与定位,在复杂的电磁信号环境中具有超强生存能力,本文介绍了无源雷达信息处理流程,分析了无源雷达的多站、单站定位原理进行,并对无源雷达定位系统未来发展趋势做了论述。

【关键词】无源雷达;信号处理;目标定位;单站无源定位Research on Information Processing and Location Technology of Passive RadarLI Bin HU Ke-sheng(NO.91604 Troops of PLA, Longkou Shandong 265700, China)【Abstract】As a new kind of modern radar system,passive radar can locat the stealth target,and has strong survival ability in a complex electromagnetic signal environment. This paper introduces the information processing of passive radar,and analyzes the positioning principle of multistation and single station, and discusses the development trend in the future of passive radar.【Key words】Passive radar; Signal processing; Target lacation; Single observer passive location0 引言雷达可对空中目标进行实时探测、识别和定位跟踪,能够准确实时地提供空中情报,在现代战争中掌握制空权[1]。

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

有源雷达与无源雷达协同抗干扰部署优化模型研究

作者: 雷中原
作者机构: 军事科学院科研指导部
出版物刊名: 军事运筹与系统工程
页码: 20-25页
年卷期: 2016年 第2期
主题词: 无源雷达;协同抗干扰;部署优化;增强微分进化算法
摘要:有源雷达与无源雷达组网探测可大大提高防空预警体系的信息对抗能力,优化部署是充分挖掘其预警潜能的重要手段。

在分析协同抗干扰部署机理的基础上,建立了有源无源雷达协同定位精度模型、多站系统探测空间模型和基于圆径图的协同预警系统覆盖面积计算模型;分别针对全向任务区域和有向任务区域,建立了有源无源雷达协同抗干扰部署优化模型;最后给出仿真实例。

仿真结果验证了算法及模型的有效性。

三星多普勒频差无源定位方法及定位精度分析

三星多普勒频差无源定位方法及定位精度分析

4定位精度分析
.在三星多普勒频差定位系统中,随机观测误差
量主要有频差测量误差(岷,i=1,2)、各卫星位
置误差(d菇。、d扎、d盈,i=0,1,2)和各卫星的速度测 量误差(d%、d%、d%,i=0,1,2)。对定位方程组 在目标点(戈,Y,彳)处微分,可得
(c加一c,1)dx+(c们一c,1)dy+(c|o—c订)dz
1834
宇航学报
第3l卷
af, af, afl
Ox ay 色
F7(X)= 现 现 现
(7)
Ox ay Oz
联瓢萌
记^=以万i了了万Ox■万升■O瓦z 习,q:
秽打(并一髫f)+∥“(Y—Y1)+%(孑一五),i=0,1,2。 经推导可以得到雅可比矩阵F7(X)中的各项为
要瓦:2习占1{秒¨柚:7一。V一o(7X—Xo一)}_) }_
the蝴with difference and satellite velocity have la呼effects on the location error,and
hi。gh location accuracy is mainly reladted
to satellite flying direction.
假设在地固坐标系中,目标r的位置固定,为 (茹,Y,:),某时刻三个卫星S”S。、S:的位置分别为 (工o,Yo,gO)、(菇l,YI,z1)、(菇2,Y2,:2),速度分别为 yo=(‰,‰,%),yI=(%,%,以I)和’,2=(%, 秽以,%)。则三颗卫星接收到的辐射源频率为
厶硝+i了ii疗亏亏尹元可’ r r 厶%(菇一茗i)+移F(Y一九)+%(:一盈)
100 km,得到某一时刻根据三颗卫星状态矢量计算 得到的地球表面的等多普勒频差曲线如图1所示。 从图中可以看出,由于等频差曲线在地球表面为闭 合曲线,两组等频差曲线可能存在四个交点,因此三 星多普勒频差定位方法存在定位模糊,实际应用中 需要去除模糊解。

无源相控阵雷达

无源相控阵雷达

无源相控阵雷达摘要:无源相控阵雷达是一种新型的雷达系统,它能够通过调控多个发射器和接收器之间的相位差,实现对目标的高精度定位和目标信号的波束形成。

本文将对无源相控阵雷达的原理、工作方式、优缺点和应用领域进行详细介绍,以及未来发展方向的展望。

一、引言无源相控阵雷达是一种无源无源线性阵列传感器系统,利用多通道接收并合成目标信号,能够实现目标的高精度定位和波束形成。

相比传统的有源雷达系统,无源相控阵雷达具有成本低、节省能源和具备隐蔽性等优势,目前在军事、航空航天和民用领域都具有广泛的应用前景。

二、原理介绍无源相控阵雷达利用多个发射器和接收器构成一个线性阵列,每个发射器和接收器之间的间距非常小,以达到对目标进行高分辨率扫描的目的。

当发射器发射波束,波束经过目标后会产生散射回波,这些回波信号会被接收器接收,并经过放大和处理后,通过相位控制电路,调整每个通道之间的相位差,以使回波信号形成一个合成波束。

通过改变发射器和接收器之间的相位差,可以实现波束的定位和波束的方向控制。

三、工作方式无源相控阵雷达的工作方式如下:1. 发射:发射器将雷达信号以波束形式发射出去,每个发射器发射的信号相互独立,且相位差不同。

2. 接收:接收器接收目标返回的回波信号,并经过放大和处理。

3. 相位差计算:利用相位控制电路,计算每个通道之间的相位差。

4. 波束形成:根据相位差的计算结果,将回波信号进行合成,形成一个合成波束。

5. 目标定位:利用合成波束的方向和强度信息,实现对目标的高精度定位。

四、优缺点无源相控阵雷达相比传统的有源雷达系统具有以下优点:1. 成本低:无源相控阵雷达不需要频率合成器和功率放大器等昂贵的组件,因此成本更低。

2. 节省能源:传统的有源雷达系统需要大量的能量来产生足够的发射功率,而无源相控阵雷达由于不需要发射器,因此能够节省大量的能源。

3. 隐蔽性:无源相控阵雷达没有发射器,避免了被敌方探测的风险,具备较高的隐蔽性。

基于多普勒频差的无源雷达测速精度分析

基于多普勒频差的无源雷达测速精度分析

基 于 多普 勒频 差 的无 源 雷 达 测速 精 度 分 析
张 弛, 王超锋
( 南京 电子技 术研 究所 , 南京 2 1 0 0 3 9 )
摘要 : 为 了提 高无源雷达 系统 的测速精度 , 研究 了基 于多普勒频差 的速度测量 。利用典型航线 的仿真试 验结果表 明, 相 比
传统 的位置差分测速 , 基 于多普勒频差测速性能有较大提高 。同时 , 给 出四站时差系统 的测速 精度理论 推导 , 并且 仿真分
t r a d i t i o n l a m e t h o d .M e a n w h i l e , t h e o r e c t i c a n l a y s i s o f v e l o c i t y a c c u r a c y o f f o u r s t a t i o n s t i me d i f f e r e n c e s o f a r r i v a l( T D O A )s y s t e m
析 Y型布站时, 不同多普勒频差测量误 差情 况下 的速度精 度分 布规律 。仿真结果为无源雷达系统设计和应用提供 了理论
依据 。
关键词 : 无源雷达 ; 多普勒频差 ; 测速精度
An a l y s i s o f Ve l o c i t y Ac c u r a c y Ba s e d o n F DOA f o r P a s s i v e l d a r
Z HAN G C h i . W AN G C h a o f e n g
( N a n j i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E l e c t r o n i c s T e c h n o l o g y , N a n j i n g 2 1 0 0 3 9 ,C h i n a )

四站时差无源定位精度分析

四站时差无源定位精度分析

收稿日期: 2010 04 09 修订日期: 2010 06 26
2010年 第 6期
张政超 等: 四站时差无源定位精度分析
58 3
r0 = ( x - x0 ) 2 + ( y - y0 ) 2 + ( z- z0 ) 2
ri = ( x - xi ) 2 + ( y - yi ) 2 + ( z - zi ) 2 ( 1)
ri = ri - r0
进行移项平方, 化简得
( i = 1, 2, 3)
(x0 - xi ) ! x + ( y0 - yi ) y + ( z0 - zi ) z= ( 2)
li + r0 ri
其中 li =
1 2
[
r2i +
(
x
2 0
+
y
2 0
+
z20
)
-
( x2i + y2i +
z2i ) ] ( i= 1, 2, 3)。用矩阵表示, 有
假设站址误差各分量的方差
E [ dXS dX S T ] =
= 2 r3
2 。另一方面,
M
= 2
xi
= 2
yi
= 2
zi
S2, 则
k1 - k0
( 11)
k2 - k0 ! ( k1 - k0 k2 - k0 k3 - k0 )
k3 - k0
设站址误差各分量之间各不相关, 则有
E [ ki - k0 ! ki - k0 ] = E [ ki - k0 2 ] =
Precision Analysis of Passive Location of 4 stations Based on TDOA

无源定位系统中的测量误差校准指南

无源定位系统中的测量误差校准指南

无源定位系统中的测量误差校准指南摘要:无源定位系统是一种基于接收信号强度指纹或信号时间差等技术的室内定位系统。

测量误差是影响无源定位系统定位准确性的主要因素之一。

本文将介绍无源定位系统中的测量误差校准指南,包括误差类型、校准方法和实施策略等。

一、引言无源定位系统(Passive Localization System, PLS)是一种室内定位技术,通过接收环境中传输信号(如Wi-Fi信号、蓝牙信号等)来确定移动终端的位置。

该系统在智能家居、商场导航、仓库管理等领域得到广泛应用。

然而,由于多种因素的影响,无源定位系统存在一定的测量误差。

准确校准测量误差是提高该系统定位准确性的关键。

二、误差类型无源定位系统中的测量误差主要包括路径损耗、多径效应和阴影效应等。

1. 路径损耗(Path Loss):随着信号在室内传播距离的增加,信号强度会发生衰减。

路径损耗是根据传输距离和频率计算的,这种损失会使接收信号强度下降。

2. 多径效应(Multipath Effect):信号在室内环境中会发生反射、绕射等,导致接收端接收到多个信号。

多径效应会导致接收端无法准确判断信号源的位置,从而产生误差。

3. 阴影效应(Shadowing Effect):信号传播过程中会受到障碍物的阻挡,形成阴影区域。

这种信号衰减不均匀的现象会对测量结果产生误差。

三、误差校准方法为了提高无源定位系统的准确性,研究者们提出了各种误差校准方法。

以下是几种常见的校准方法:1. 环境建模法:通过预先对环境进行建模,采集信号指纹和真实位置的对应关系。

利用该模型可以对测量误差进行校准。

2. 数据滤波法:数据滤波法可以通过滤除部分异常值或利用统计方法对测量数据进行平滑处理。

这种方法可以减少测量噪声对定位结果的干扰。

3. 机器学习法:利用机器学习算法对信号强度和位置之间的关系进行建模。

通过训练数据集,系统可以学习到不同信号强度对应的位置信息,并校准测量误差。

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析

基于Chan算法的无源雷达定位精度分析
敖伟;张扬
【期刊名称】《电脑知识与技术:学术交流》
【年(卷),期】2009(005)004
【摘要】该文对无源雷达时差定位中的Chan算法进行分析研究,主要分析了非
线性定位方程组的求解技术及其与之相关的定位精度、定位模糊问题,讨论不同布站对定位模糊的影响,时差测量与站址测量误差对定位精度的影响。

仿真结果表明,时差测量误差,站址测量误差.布站形式、目标辐射源与各接收站几何位置关系都对定位精度有很大影响。

【总页数】0页(P2757-2759)
【作者】敖伟;张扬
【作者单位】电子科技大学电子工程学院,四川成都610054
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.无源雷达的二维定位精度分析和图形描述 [J], 陆捷;邵正途;向龙
2.无源雷达菱形布站的定位精度分析 [J], 李圭源;张厚;李松江;舒楠
3.无源雷达协同定位精度分析 [J], 宋文彬
4.基于Chan算法的无源雷达定位精度分析 [J], 敖伟; 张扬
5.无源雷达定位精度分析 [J], 何缓;杨春山;傅文斌
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双站测向与测时差组合定位精度分析

双站测向与测时差组合定位精度分析
地利用 两种完全不 同的量 测数据 , 提 高 目标 的定位精 度 , 同时给 出的 G D O P理论 值可 以真实反 映组合量 测的性 能,
具有一定的应用价值 。
关键 词 : 无源雷达 ;定位 精度 ;协方差矩 阵;G D O P 中图分类号 : T N 9 5 3 5 ; E 9 1 1 文献标识码 : A D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 3 8 1 9 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 2 6
a z i mu t h m e a s u r e m e n t s i s p r o p o s e d .T h e g e o me t i r c d i l u t i o n o f p o s i t i o n i n g( G D O P )a c c u r a c y i s t h e n d e i r v e d f r o m a w e i g h t e d
F e b . 2 01 3
双 站 测 向与 测 时差 组合 定 位 精 度分 析
马 霞
( 中国电子科技 集团公司第十研究所 ,四川 成都

6 1 0 0 3 组合定位 问题 , 提 出一种利用前者量测结果为后者 构建假量 测点和协方差 的新
方法 , 并采 用凸组合 法对测向与假 量测结果进行 融合 , 得 出综合 定位精 度的 分布。仿真 结果表 明, 该 方法能够有 效
An a l y s i s o f Co o r d i n a t e d P o s i t i o n i n g Ac c u r a c y o f T wO P a s s i v e Ra d a r s

无源雷达的二维定位精度分析和图形描述_陆捷

无源雷达的二维定位精度分析和图形描述_陆捷
( A ir Force Rad ar A cad emy , W uhan 430019, China)
Abstract: T o analyze the precision of t ri-stat ion T DOA locat io n of t he passiv e radar, a location pr ecision m odel under space rect ang ul ar coordinat e is est ablished. T he st ation, t arget ’s 2-D locat io n and t arget height w hich cause t he locat ion error ar e considered int egrat ed. W it h t he help of comput er sim ulat ion, t he dist ribut io n o f t he l ocat ion err or is described by CEP and er ror-ellipse. T he sim ulat ed result s indicat e the m odel is correct and t he t w o methods can describe t he er ror dist ribut ion f rom diff erent sides and com plement each ot her .
( 4)
其中
f x
i 1
=
x
r
x
1
1
=
c11 ,
f x
i i
=
x
r
i
x
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曲线 方程 , 而是 利用 测 向定 位结 果 通 过 投 影手 段 构
造一 个 T O D A的假 测量 位 置 , 合 理 设 计其 协 方 差 并 矩阵, 最后 通过 ห้องสมุดไป่ตู้合 方 法 得 到无 源 组 合 量 测 的精 度
表达 式 。
1 无 源 定位 精 度 计 算
为 简单 起 见 , 仅讨 论 二 维双 站 无 源协 同定位 情 形, 双站无 源定 位 示 意 图如 图 1所示 。观 测 站 与 目 标 的几何 位置 , 图 1 a 所示 , B为 两 观测 站 位 如 () A, 置, C为 目标 ; 1 b 为定位 投影示 意 图 。 图 () 设观 测站 A坐标 为 (一f0 z ) 观 测 站 B , )( >0 ,
要 : 过对 无 源雷达测 向 定位 和 时差定位 原理 的分 析 , 导 出定位精 度 的一般表 达 式及理 论 曲 通 推
线 。采 用最 小均方误 差 法对两种 定位 算法 的结果进 行 融合 , 出组合定位 误 差的分 布 , 得 并讨论 影响 组合 定位精 度 的 因素 。最后 通过 场景仿 真 , 证 了精度 计算 方法 的正确性 。 验
关键 词 : 无源 雷达 ; 位精度 ; D A; D P 定 TO G O 中图分类 号 : N 5 T 9 文献标 识码 : A 文章 编号 :6 35 9 ( 0 2 0 —9 -4 17 —6 2 2 1 ) 32 40
The Ana y i f Co r n t d Po ii ni c r c fPa sv da s l sso o di a e sto ng Ac u a y o s i e Ra r
S ONG e . i W n bn
( h 0h R s a h Is tt o E C, h n d 1 0 6 C ia T e 1 t ee r ntue f T C e g u6 0 3 , h ) c i C n
A b t a t By a l zn h a i i cp e ft e tme d fe e c n a g ta i uh p sto t o s, sr c : nay i g t e b sc prn i l so h i ifr n e a d t r e zm t o i n meh d i t e g n r le p e so n h h o eia u v fp st n n c u a y a e o an d Th e merc dl h e e a x r si n a d t e t e r tc lc r e o o ii i g a c r c r bti e . o e g o ti i u—
而忽 略辅 站 的测 向结 果 。这 里 , 不 联 立 测 向 与双 并
0 引 言
无 源探 测 系统 因其 良好 的隐蔽性 而获得 广泛 深 入的研 究 。在多 站 无 源定 位 技 术 中 , 常见 的定位 最
方 法 为 测 向 交 叉 法 和 测 时 差 法 ( D A,i e TO t m df rneo rv 1 。测 向定 位一 般精 度 不高 , 差 iee c f r a) f ai 时
t no oioigac rc G O )id r e o egt at q ae s m t no tet edf r i f si n cuay( D P s e vdf m aw i e l s su r t a o fh m ie— o p tn i r hde ei i i f
e c n a g ta i t a u e n s o e a tr ih h v n i n e a d tr e zmu h me s r me t.S me k y fc o swh c a e a mpot n f c n t e c o d n — ra te f to h o r i a e
第 3期 21 0 2年 6月
中国 纠譬 陂譬帜 鼋; 研宪
J u n l fC I o r a AE T o
Vo. 17 No. 3
Jn 2 1 u. 02
无 源 雷 达 协 同定 位 精 度 分 析
宋文彬
( 中国电子科技 集 团公 司第 1 究所 , 0研 成都 摘 60 3 ) 1 0 6
t d p sto i g a c r c r ic s d. Mo e v r o o u e i l t n r ie o s o t fe — e o ii n n c u a ya e d s use r o e ,s me c mp t rsmu a i sa e gv n t h w heef c o tv n s ft e a c a y f r l . i e e so h c urc o mu a K e r s:pa sv a a ;p st n n c u a y; T y wo d s ie r d r o i o i g a c r c i DOA ; GDOP
定 位则 相 对好 很 多 , 要 求 观 测 站 时 间严 格 同 步 。 但 从 定位 原理 分 析 人 手 , 合 两 种 定 位 方 法 , 应 用 融 并
“ 定位精 度 的几何 稀 释” G O ,em tcd ui f ( D P go er i t no i l o
peio ) rc i 来标 定协 同定 位 能 力 , 时探 讨影 响定 位 sn 同 能力 的关 键 因素 。茅 玉 龙 等 ¨ 仿 真 研 究 了 双 站 测 向定位 的精 度 分 布 与 优 化 问 题 。陈 玲 等 研 究 了
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