基于时差定位技术的装备效能评估模型研究
一星两地时差定位方法性能分析
2021,36(3)电子信息对抗技术Electronic Information Warfare Technology㊀㊀中图分类号:TN971.1㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1674-2230(2021)03-0045-05收稿日期:2020-07-09;修回日期:2020-10-26作者简介:王玉林(1982 ),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为通信对抗总体,无线电测向与无源定位㊂一星两地时差定位方法性能分析王玉林1,孙㊀哲2,陈建峰1(1.中国电子科技集团公司第54研究所,石家庄050081;2.海军驻邯郸地区军事代表室,河北邯郸056000)摘要:针对同轨多星定位系统以及高低轨联合定位系统需要卫星数量多的特点,设想地面站和卫星联合定位体制㊂考虑到时差定位体制对卫星运动不敏感的特征,提出一星三地和一星两地两种定位体制,从定位场景㊁定位原理㊁理论定位误差和误差分布四个方面对定位效能进行分析㊂重点论述一星两地时差定位误差的地理分布㊁时间分布以及受高度的影响,对将来的工程化应用提供支撑㊂关键词:时差定位;星地联合定位;一星三地;一星两地;误差分布DOI :10.3969/j.issn.1674-2230.2021.03.009A Performance Analysis of One -Star and Two Stations JointTDOA Location MethodWANG Yulin 1,SUN Zhe 2,CHEN Jianfeng 1(1.The 54th Research Institute of CETC,Shijiazhuang 050081,China;2.Naval Military Representative Office in Handan,Handan 056000,Hebei,China)Abstract :In view of the large number of satellites required for the co -orbit multi -satellite posi-tioning system and the high -low orbit joint positioning system,the joint positioning system of ground stations and satellites are envisaged.Taking into account the fact that the time difference positioning system is not sensitive to satellite motion,two time difference positioning systems which are one star /three stations and one star /two stations are proposed.The performance is an-alyzed from four aspects:location scene,location principle,theoretical location error and error distribution.The validity of the positioning model is proved by simulation,and the geographical distribution of the error is analyzed theoretically,which provides support for the future engineer-ing application.Key words :time difference location;joint satellite -ground positioning;one star /three stations;one star /two stations;distribution of the error1㊀引言基于卫星平台的无源定位技术具有覆盖范围广㊁定位精度高㊁工作频率范围宽和受地形影响小等诸多优势,在工程中得到广泛应用㊂文献[1]和文献[2]介绍了同步轨道双星对地面干扰源的时差/频差定位技术,文献[3]提出了高低轨联合定位设想㊂文献[4]和文献[5]针对多星定位体制展开讨论,分析了每种体制的解析或迭代算法以及定位误差的分布规律㊂多星定位体制要求多颗卫星有相同的极化方式,工作频段可同时覆盖目标频率,波束可同时覆盖待定位区域,选星条件较严苛㊂若无法满足多星定位条件,可引入地面站构成星地联合定位系统㊂星地联合定位方法,是指空间卫星和地面接54王玉林,孙㊀哲,陈建峰一星两地时差定位方法性能分析投稿邮箱:dzxxdkjs@收站联合组成空间上庞大的定位基线,融合了卫星接收大空域覆盖和地面高增益接收的特点,是多星定位选星困难时的一种代替手段㊂文献[6]提出了星地协同单边时差与测向交会定位模式,采用一星一地实现目标定位,适用于岛礁等阵地建设地形受限的场合㊂本文将重点关注多个观测站与卫星的联合侦察,定位体制采用时差定位,适用于沿海岸线部署的阵地㊂无源定位系统性能的全特征描述一般包括以下几个方面:第一是定位方程组的求解,包括解析求解㊁迭代求解㊁地理网格搜索等多种手段;第二是定位误差的理论推导,一般通过对定位方程组求偏导的方式,推算理论定位精度或克罗美劳界,综合考虑观测量测量误差㊁定位平台误差㊁接收设备时钟或晶振漂移引起的系统误差等因素;第三是定位误差的敏感要素分析,包括观测量误差㊁信号特征(载频㊁带宽㊁信噪比和数据长度等)㊁观测平台位置误差和速度误差㊁观测平台姿态误差㊁观测平台时钟或晶振漂移引起的系统误差㊁观测平台构型等等,结合当前的误差水平,分析误差最敏感的因素,并在设计阶段制定相应的对策,比如同步轨道双星定位体制,定位误差对卫星速度误差最敏感,工程中引入了星历校准技术;第四是定位误差的分布特征,包括地理分布和时间分布,并引出不可定位区域㊁最佳定位区域㊁不可定位时段和最佳定位时段,进而指导定位系统在最有利的情况下开展工作㊂涉及到卫星平台的定位系统需要考虑卫星资源调度㊁上行下行信号接收匹配㊁大量数据传输等许多工程问题,本文将针对星地联合双时差定位系统的设备配置关系,建立理论模型,并进一步分析定位性能从而为工程实现提供参考㊂以时差定位体制为例,根据地面站数量可分为一星三地和一星两地两种时差定位体制,针对每种定位体制,本文将从定位场景㊁定位原理㊁理论定位误差和误差分布四个方面对星地联合时差定位体制展开论述㊂2㊀一星三地时差定位2.1㊀定位场景一星三地时差定位场景如图1所示,一星指一颗高轨卫星,三地指地面站1㊁地面站2和地面站3㊂其中,地面站1㊁地面站2和地面站3接收目标辐射源旁瓣辐射信号,地面站4是高轨卫星下行信号的地面接收站,不参与定位解算㊂目标辐射源装载于机载运动平台,处于地面站1㊁地面站2㊁地面站3和高轨卫星的通视范围内㊂一星三地时差定位系统的优势体现在扩展了三站时差定位系统的作用距离㊂当辐射源距离地面站1㊁地面站2和地面站3较远时,3站侦收到的信号较弱,时差测量误差较大,定位误差也偏大㊂地面站4接收高轨卫星转发的目标辐射源信号,通过主瓣辐射和大口径天线侦收获得高信噪比信号,可作为目标信号检测和时差测量的基准,并提高检测概率和定位精度㊂图1㊀一星三地时差定位场景图2.2㊀定位原理如图1所示,选地心地固坐标系,信号从目标辐射源发出,存在四条路径,对空路径到达卫星并向下转发到地面站4,对地路径到达3个地面站㊂目标辐射源信号到达地面站1㊁地面站2和地面站3的传输距离分别记为l1㊁l2㊁l3,目标辐射源信号到达地面站4的传输距离记为l4+l m4㊂其中l4表示目标辐射源信号到卫星的传输距离,l m4表示卫星下行信号到地面站4的传输距离㊂地面站1㊁地面站2㊁地面站3和地面站4采集到的数据打上时标,统一传送至后端数据处理中心,经过检测㊁配对实现参数测量,从各地面站到后端处理中心的传输时延在匹配过程中被自动消除㊂地面站1㊁地面站2和地面站3相对于地面站4的时差测量值分别为:DTO14=l1-l4-l m4()/v c(1)64电子信息对抗技术·第36卷2021年5月第3期王玉林,孙㊀哲,陈建峰一星两地时差定位方法性能分析DTO24=l2-l4-l m4()/v c(2)DTO34=l3-l4-l m4()/v c(3)其中v c表示光速㊂差分时差可表示为:DTO24-DTO14=l2-l1()/v c(4)DTO34-DTO14=l3-l1()/v c(5)其中l2-l1()/v c㊁l3-l1()/v c是目标辐射源相对于地面站1㊁地面站2和地面站3的时差,其中地面站1为主站㊂通过时差差分处理消除了从目标辐射源通过卫星到达地面站4的路径时延,定位解算过程不需要卫星星历和卫星转发器的转发时延,需借助卫星的转发通道,易于工程实现㊂通过以上分析可知,一星三地时差定位体制具有如下特点:a)接收卫星转发的下行目标辐射源信号,获得高信噪比的基准信号,增加对辐射源目标的检测概率㊁提高了时差测量精度和时差定位精度;b)通过时差双差处理抵消了卫星转发处理延时,卫星位置不参与定位解算,实现复杂度低;c)定位误差的地理分布特征由地面3站的位置布局决定,与选取卫星的轨道位置无关㊂误差分布规律与常规三站时差定位相同㊂d)未涉及参考站㊂3㊀一星两地时差定位3.1㊀定位场景一星两地时差定位场景如图2所示,一星指一颗高轨卫星,两地指地面站1和地面站2㊂地面需配置四个地面站,其中地面站1接收目标辐射源旁瓣辐射信号㊁地面站2接收目标辐射源旁瓣辐射信号及参考信号,地面站3接收卫星转发的下行目标辐射源信号,参考站向卫星和地面站1发射参考信号㊂其中目标辐射源装载于机载运动平台,且处于地面站1㊁地面站2和高轨卫星的通视范围内㊂引入参考站的目的是消除卫星转发器产生的处理延时㊂一星两地时差定位主要应用在以下场合: a)地面三站因地形地貌限制无三站共视区,只有两站共视的场合;b)目标辐射源到某站距离较大接收功率低,导致三站无法同时检测发现目标,只有两站可发现目标的场合㊂地面三站时差定位系统要求三站同时检测到目标方可进行时差定位解算,若其中一个站故障或检测不到目标信号,会导致三站不成系统和侦察站点资源浪费,引入卫星资源构成一星两地定位布局,可提高侦察站点的资源利用率,提高装备作战效能㊂图2㊀一星两地时差定位场景图3.2㊀定位原理如图2所示,选地心地固坐标系,目标辐射源信号到达地面站1和地面站2的传输路径记为l1和l2,目标辐射源信号到达地面站3的传输路径记为l3+l3m㊂参考站信号到达地面站1的传输路径记为l1r,参考站信号到达地面站3的传输路径记为l r+l3m㊂目标辐射源信号到达地面站2和地面站3的时差为:DTO23(unk)=l2-l3-l3m()/v c(6)目标辐射源信号到达地面站1和地面站3的时差为:DTO13(unk)=l1-l3-l3m()/v c(7)卫星和地面站3位置参数已知,时差观测量进一步可转换为:l2-l3()/v c=DTO23(unk)+l3m/v c(8)l1-l3()/v c=DTO13(unk)+l3m/v c(9)高轨卫星作为主站,地面站1和地面站2作为辅站,形成三站时差定位布局,时差测量值即式(8)和式(9)㊂目标辐射源信号到达地面站3的传输路径经过了卫星转发,存在卫星处理延时,因此引入参考74王玉林,孙㊀哲,陈建峰一星两地时差定位方法性能分析投稿邮箱:dzxxdkjs@站以消除系统误差㊂参考站信号分两条路径,一条是地面路径由地面站1接收,一条是地天路径通过卫星转发被地面站3接收,两条路径的长度分别为l1r和l r+l3m㊂参考站信号到达地面站1和地面站3的时差可表示为:DTO(ref)=l1r-l r-l3m()/v c(10)式(10)与式(6)㊁式(7)相减,得到差分时差: DTO13(unk)-DTO(ref)=l1-l3-l3m()/v c-l1r-l r-l3m()/v c=l1-l3+l r-l1r()/v c(11) DTO23(unk)-DTO(ref)=l2-l3-l3m()/v c-l1r-l r-l3m()/v c=l2-l3+l r-l1r()/v c(12)差分时差抵消了卫星传输路径,消除了卫星处理延时㊂于是,高轨卫星作为主站,地面站1和地面站2作为辅站,时差观测量进一步转换为: l1-l3()/v c=DTO13(unk)-DTO(ref)-l r-l1r()/v c(13) l2-l3()/v c=DTO23(unk)-DTO(ref)-l r-l1r()/v c(14)涉及到的测量量包括DTO13(unk),DTO23 (unk)和DTO(ref)㊂卫星与地面站1和地面站2构成一个庞大的三角形布局,因此可实现高精度的时差定位㊂将卫星位置㊁地面站1和地面站2的位置及时差测量误差带入三站时差定位理论定位误差公式即可获得一星两地时差理论定位误差分布公式㊂3.3㊀误差分布3.3.1㊀定位误差地理分布设定高轨卫星大地坐标为(122.88ʎE,27.38ʎN,25000km),地面站1的大地坐标为(121.8ʎE, 29.4ʎN,500m),地面站2的大地坐标为(121.5ʎ, 28.5ʎ,500m),地面站3的大地坐标为(121.7ʎ, 30.8ʎ,60m),参考站大地坐标为(121.7ʎ,28.8ʎ, 500m),时差测量误差500ns,卫星位置误差1km,地面站及参考站位置误差1m㊂在STK中模拟卫星运行轨迹,并标记地面站及卫星星下点位置,如图3所示㊂考察距离参考站500km以内区域,定位误差分布如图3所示㊂其中圆形表示地面站,菱形表示参考站,星形表示卫星星下点㊂图3㊀一星两地各站部署示意图观察图4可知,在当前卫星㊁参考站及地面站位置配置下,一星两地时差定位体制的定位误差地理分布具有如下特点:a)在地面站1和地面站2连线及延长线附近定位误差偏大甚至不可定位;b)定位误差分布相对于地面站1和地面站2连线连线近似成线性对称分布;c)目标距离地面站越远,定位误差越大㊂图4㊀一星两地时差定位误差分布(单位:km) 3.3.2㊀定位误差时间分布选取非同步卫星参与定位解算时,卫星位置随时间发生变化,一星两地通视区域和几何构型随之发生改变,地面站1㊁地面站2㊁地面站3和参考站位置与3.3.1节相同,设定辐射源大地坐标为(122.6ʎE,28.92ʎN,8000m),卫星沿图3航迹从右下角飞行到右上角,每1分钟取一次卫星位84电子信息对抗技术㊃第36卷2021年5月第3期王玉林,孙㊀哲,陈建峰一星两地时差定位方法性能分析置,共40分钟,考察对固定目标定位的误差变化规律,如图5所示㊂图5㊀定位误差随时间的变化观察图5可知,当卫星飞跃地面双站共视区域时,一星两地时差定位方法对目标定位的误差随卫星位置的变化很小,说明在文中设定的仿真条件下,定位误差具有近似非时变特征㊂从原理上分析,当卫星从图3航迹从右下角飞行到右上角的过程中,一星两地形成的定位三角形仅发生了细微的变化,卫星相对于双站的张角维持在0.24ʎ左右,卫星到双站的距离变化未超过50km,相对于卫星高度25000变化只有千分之二,因此卫星位置变化对定位误差只产生很小的影响㊂3.3.3㊀定位误差随卫星高度的变化进一步通过仿真验证卫星位置不变高度变化对定位误差的影响,设定辐射源大地坐标为(126.2ʎE,29.0ʎN,8000m),卫星大地坐标为(122.8ʎE,28.385ʎN),卫星高度从500km 变化到25000km,对辐射源的定位误差随卫星高度的变化趋势如图6所示㊂图6㊀定位误差随卫星高度的变化观察图6可知,随着卫星高度升高,定位误差逐渐减小;当卫星高度在5000km 以上时,定位误差降低的趋势明显减缓,也说明对定位差对高度不敏感;当卫星高度低于2000km 时,定位误差随高度升高迅速降低㊂因此工程实现时,建议选择5000km 高度以上的卫星参与定位,且高度的进一步提升对定位效能的改善并不明显㊂4 结束语㊀㊀文章从定位场景㊁定位原理㊁理论定位误差和误差分布四个方面对两种定位方法的性能进行了初步分析㊂其中一星三地时差定位是对三站时差定位系统效能的增强和扩展,适用于高精度监视重点目标;一星两地时差定位系统适用于三站不通视或单定位站损坏的情况,通过引入空间卫星和地面站形成超长基线,可提高侦察站作战效率,定位误差分布具有地理分布线性对称㊁近似非时变和对卫星高度不敏感的特征㊂分析结果可支撑后续卫星定位方向的立项论证和过程实现㊂参考文献:[1]㊀WANG G,LI Y,ANSARI N.A Semidefinite Relaxa-tion Method for Source Localization Using TDOA and FDOA Measurements[J].IEEE Trans on Veh Tech-nology,2013,62(2):853-862.[2]㊀张威,马宏,吴涛,等.一种基于泰勒级数展开的卫星FDOA 地面干扰源定位算法[J].无线电通信技术,2019,45(4):385-390.[3]㊀郑仕力,董乔忠.基于高低轨联合的空中目标三维定位侦察技术[J].航天电子对抗,2018,34(2):25-28.[4]㊀任凯强,孙正波.三星时差定位系统的有源校正算法[J].宇航学报,2018,39(3):327-330.[5]㊀秦耀璐,杨淑萍,束锋,等.基于TDOA /FDOA 多星联合定位误差与卫星构型分析[J].电波科学学报,2018,33(5):566-570.[6]㊀李高云,李斌,陈亮,等.低约束条件下星地协同侦察定位[J].电子信息对抗技术,2019,34(1):1-4,18.[7]㊀李立峰,江漫,陈兵.单星卫星通信终端定位技术研究[J].无线电通信技术,2017,43(4):71-74.[8]㊀吴耀云,游屈波,哈章.双星系统对雷达无源定位的可行性分析[J].电子信息对抗技术,2011,26(3):1-5.[9]㊀王奉帅,刘聪锋.迭代最小二乘卫星定位算法[J].无线电通信技术,2018,44(4):339-342.[10]㊀郭连华,郭福成,李金洲.一种多标校源的高轨伴星时差频差定位算法[J].宇航学报,2012,33(10):1408-1411.94。
基于RMS装备系统效能评估研究
基于RMS装备系统效能评估研究1黄训江北京理工大学管理与经济学院(100081)E-mail:huangxunjiang@摘要:现代企业生产装备系统越来越庞杂,单一的性能指标已难以反映装备系统真实性能水平,对装备系统进行综合性评价以获取系统的综合效能水平成为亟需解决的问题。
本文借鉴武器装备系统效能定义,赋予装备系统效能新的内涵,提出了装备系统效能度量及其评估原则。
最后本文在对装备系统效能评估方法综述研究的基础上,指出了传统效能评估方法的缺点,并提出了基于RMS的装备系统效能评估方法。
关键词:装备系统RMS 效能评估1.引言装备系统是人们为了满足某种特定目的或需求而加工制造的一种为生产或生活服务的特定产品,它的使用同其他普通产品一样都要追求从中所能获取的收益,为了科学直观地反映这种收益的大小,人们最初引入了性能指标或者盈利指标来对其进行评价,而伴随装备产品的日益复杂它们也越来越难以反映装备产品对用户需求的真实满足水平,为此人们对装备系统的性能追逐逐步转化为对系统效能的追逐。
目前对于系统效能的定义比较多,缺乏一种较为明确一致的定义,但其中较为有影响的是GJB1364-92《装备费用一效能分析》[1]中关于效能的定义“在规定的条件下达到规定使用目标的能力”,该定义中装备的效能体现了装备的使用价值。
随着人们对装备系统效能的进一步认识,人们对装备系统可靠性、维修性、保障性的追求也日益增强,在GJB451-91《可靠性维修性术语》[2]中给出了一个更加明确广泛的定义“在规定的条件下满足给定定量特征和服务要求的能力。
它是系统可用性、可信性及固有能力的综合反映。
”该定义中装备系统的效能是可用性、可信性和固有能力这三个综合指标的进一步综合。
综上我们看出,装备系统效能所能概括的含义就是装备系统所具有的使用价值和经济价值的体现,它是装备系统在规定的使用环境条件、装备管理维护条件、使用方式等条件下达到某个或某些任务目标的能力的大小。
基于相近和相似机理的装备作战效能评估模型
基于相近和相似机理的装备作战效能评估模型随着科技的不断发展,现代装备在战场上的作战效能评估变得愈发重要。
为了对作战装备的效能进行准确评估,研究人员引入了相近和相似机理,开发了一种基于这一原理的装备作战效能评估模型。
相近和相似机理的基本原理是,相似的装备在类似的环境和条件下表现出相似的性能。
这意味着,我们可以通过对相似装备的评估结果来预测目标装备的作战效能。
例如,如果我们希望评估一种新型战斗机的作战效能,我们可以先评估与之相似的其他战斗机的性能,并基于这些评估结果来推断目标战斗机的性能。
这种基于相近和相似机理的装备作战效能评估模型具有多重优势。
首先,它可以提供快速而准确的评估结果,帮助决策者迅速了解装备的优劣。
其次,由于该模型可以利用大量已有的评估数据,因此可以减少试验和实验的成本和时间。
最重要的是,通过对相似和相近装备的评估,我们可以提前发现潜在的问题和缺陷,并及时进行改进和优化,以提高装备的整体性能。
然而,这种基于相似和相近机理的装备作战效能评估模型仍然面临一些挑战。
首先,相似和相近的定义是相对的,因此需要根据具体情况进行精确确定。
其次,评估结果的准确性取决于已有评估数据的质量和数量,因此需要建立完善的数据储备。
最后,装备的作战效能不仅受装备本身的性能影响,还受到操作员技能、战斗环境等多种因素的影响,因此需要综合考虑这些因素。
为了克服这些挑战,研究人员可以开展更多的实地调研和试验,收集更多的实际数据。
同时,还可以利用机器学习和人工智能等先进技术,进一步提高装备作战效能评估模型的准确性和可靠性。
另外,决策者也应加强对装备作战效能评估结果的理解和应用,确保评估结果能够真正指导装备的研发和应用实践。
总的来说,基于相近和相似机理的装备作战效能评估模型是一种有指导意义的方法,可以帮助我们快速准确地评估装备的作战效能。
尽管面临一些挑战,但通过不断的研究和改进,相信这种评估模型将在未来的军事装备研发和运用中发挥更大的作用。
FAHP-CRITIC欺骗干扰设备效能评估仿真分析
FAHP-CRITIC欺骗干扰设备效能评估仿真分析
尹继泽;邓杏松
【期刊名称】《舰船电子对抗》
【年(卷),期】2022(45)4
【摘要】为了分析欺骗干扰设备的工作情况,改善干扰决策和参数,需要对干扰效果进行监视和评估,现有方法具有一定的主观性且忽视指标间关联性和指标自身波动性。
提出一种模糊层次分析法(FAHP)-冲突相关性赋权法(CRITIC)欺骗干扰设备效能评估方法,先建立多层级指标体系,接下来对指标值进行等极化处理,然后使用CRITIC法为指标客观赋权,最后使用模糊综合评判法确定效能评分。
计算机仿真分析结果表明该方法的有效性和实用性。
【总页数】5页(P51-55)
【作者】尹继泽;邓杏松
【作者单位】中国船舶集团有限公司第八研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TN972.3
【相关文献】
1.三星时差定位系统欺骗干扰效能评估
2.卫星导航欺骗干扰装备效能评估方法
3.基于灰色关联分析和模糊综合评判的GNSS欺骗干扰效能评估
4.云模型对GNSS欺骗干扰效能的评估
5.GNSS欺骗干扰效能评估指标与方法研究综述
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基于差分GPS的武器系统标定方法研究
基于差分GPS的武器系统标定方法研究摘要:本文通过使用差分GPS进行武器系统标定方案设计,能够满足武器系统标定精度较高和快速展开的需求,同时该方案具有良好的经济性。
关键词:差分GPS;武器系统;标定1 引言防空导弹武器系统作为保护国土安全的重要武器装备,其多项指标直接影响该武器系统的作战效能,武器系统展开时间是其中一个关键指标。
武器系统展开时间定义为武器装备从停车到位至具备作战的时间,在武器系统展开阶段需进行武器系统标定工作,该工作为测量发射装置、制导装置与北向的夹角,以及发射装置相对于制导装置的信息(水平距离、方位角和高程差)。
测量装备北向信息的传统方法是在装备上安装陀螺寻北仪,利用陀螺寻北仪测量的北向信息作为装备的北向信息,该方法技术成熟,不受外界干扰,测量精度较高,但费用较贵。
发射装置相对于制导装置的信息测量则是采用光学直瞄法,利用几何学原理进行解算,以求得发射装置相对于制导装置的相对信息,该方法测量时间较长,测量精度相对较低。
基于GPS系统已在各个领域得到充分的应用,本文提出基于GPS系统的武器系统标定方案,能够满足快速性和经济性的要求。
2 差分GPS系统差分GPS系统是在传统GPS系统的基础上,对其功能进行扩展的定位定向系统。
传统GPS系统由天线、馈线和信息处理器组成,具备定位、授时和测速的功能。
但由于各种因素的影响,传统GPS定位精度有限(海拔方向定位误差大于5m,水平方向定位误差大于2m),无法满足定位精度要求较高的场合。
如通过测量两点的位置信息解算两点之间的相对信息,在两点之间距离不大的情况下,由于单点定位精度不高,测量的相对信息误差很大。
差分GPS系统由基准站和移动站组成,该系统除具备定位、授时和测速功能外,还能够精确测量基准站天线所在位置相对于移动站天线所在位置的信息。
在两天线之间的距离大于2.5m的情况下,测量移动站天线相对于基准站天线的水平距离误差不大于0.5m,定向误差满足不大于0.2°,具有很高的测量精度,其功能如图1所示。
基于平面时差定位技术的航母编队探测方法的建模与仿真
8 1年发 展 史 。航 母 的 分 类 有 多种 , 吨位 可 以 分 为 大 ( ) 中 、 ( ) 按 重 、 小 轻 三 种 类别 ; 舰 载 机 类 型 可 分 为 载 固定 翼 机 和 旋 翼 ( 升 ) 两 类 ; 按 直 机 按 动 力 可分 为 核 动 力 和 常 规 动力 两 型 ; 用 途 可 分 为 多用 和 专 用 两 型 。 按
横 须 贺 港 为 基地 , 繁 出没 于 西太 平 洋 和 印 度 洋 海 域 。我 国 台湾 东 岸 计 以及 多 平 台的 组 网 工 作 。 频 本 文 采 用 的 主 要 是平 面 时差 定 位 技 术 。 水 域 则恰 好 是 其 在 两 洋 巡 弋 时 的必 经 海 域 , 我 国 的海 上安 全 和 领 土 对
航母 通 常 以战 斗 群 的 形式 组 成 一 个 以它 为 核 心 的 .兼 有 防 空 、 反 舰 、 潜 和对 岸 攻 击 等 综 合作 战能 力 的航 母 编 队 。 反
一
图 2 平 面 时 差 定 位技 术 原 理 图
种 典 型的 单 航母 编 队 的编 成 与 队 形 如 图 1 示 : 所
完整构成了极大影响。 因此 , 及时有效 的监视航母编队 , 特别是准确 的
探 测 航母 编 队就 显 得 尤 为 重要 。
3 平 面 时差 定 位 技 术 介绍 .
平 面 时 差 定 位 技 术通 过 部 署 在 同一 平 面 上 的 多个 侦 察 站 , 量 出 测
2航 母 编 队探 测 概 述 .
【 关键词 】 平面时差定位技术 ; 航母编队 ; 探测 ; 建模与仿真
1引言 .
测 定位 网由分布式的雷达 、 通信侦察定位设备 、 传输通信设备 、 多传感
TDOA定位系统基站时差估计技术的仿真研究
TDOA定位系统基站时差估计技术的仿真研究
曾祥第;鄢楚平
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2007(28)12
【摘要】针对TDOA定位系统基站失去严格同步后定位误差增大的情况,提出了一种基于地理位置时间差GTD的基站时差估计方法.通过在定位网络内部署位置已知的定位辅助单元LAU,测量失去严格同步的定位基站之间的相对时差RTD,用于校准TDOA测量值,使TDOA误差减小到基站严格同步时的误差水平.设计并实现了系统仿真模型,通过仿真验证了采用该技术可减小TDOA系统定位基站的时钟飘移造成的定位误差,并分析了各种信号参数对RTD测量误差的影响.
【总页数】4页(P2930-2933)
【作者】曾祥第;鄢楚平
【作者单位】华北计算技术研究所,通信与移动计算技术研究室,北京,100083;华北计算技术研究所,通信与移动计算技术研究室,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于TDOA技术的工厂人员安防定位系统设计 [J], 胡自飞;文国军;梁荆璞;夏雨
2.基于TDOA无线电定位系统的接收机要求——罗德与施瓦茨用于TDOA网络的传感器技术(一) [J], 罗德与施瓦茨(中国)有限公司
3.基于TDOA技术的自适应定位系统研究 [J], 樊晓翔;王福豹;严国强
4.井下人员定位系统基于线性调频扩频UWB技术的分析信号传输到达时间差(TDOA)的测距模式 [J], 王韶伟
5.基于传播图论的多链路信道仿真及其在TDOA定位系统性能评估中的应用 [J], 段嘉伟;薛冰岩;尹学锋
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航天装备保障效能评估方法研究
2021年第3期 导 弹 与 航 天 运 载 技 术 No.3 2021 总第380期 MISSILES AND SPACE VEHICLES Sum No.380收稿日期:2020-11-20;修回日期:2020-12-22文章编号:1004-7182(2021)03-0111-05 DOI :10.7654/j.issn.1004-7182.20210322航天装备保障效能评估方法研究刘俊涛1,杜 浩1,丁 楠1,江式伟2(1. 中国运载火箭技术研究院,北京,100076;2. 海军航空工程学院,烟台,264001)摘要:为了有效地评价航天装备的保障效能,针对航天装备的特点,通过对保障效能影响因素的分析,建立了航天装备保障效能评估的指标体系,包括航天装备设计特性指标和综合特性指标,设计特性指标主要选取可靠性、维修性和测试性相关指标,综合特性指标主要选取使用可用度、战备完好率和能执行任务率。
在此基础上,提出了一种基于层次分析法的航天装备保障效能评估方法,能够对影响航天装备保障效能的通用设计特性、保障资源和保障模式等因素进行系统评价,也能够为航天装备改进升级提供参考。
关键词:航天装备;保障效能;评估方法;指标体系 中图分类号:TJ760.1 文献标识码:AA Research on Evaluation Method of Space Equipment Support EffectivenessLiu Jun-tao 1, Du Hao 1, Ding Nan 1, Jiang Shi-wei 2(1. China Academy of Launch Vehicle Technology, Beijing, 100076;2. Naval Aeronautical and Astronautical University, Yantai, 264001)Abstract: According to the characteristic of space equipment, a space equipment support effectiveness index system is established,including design and synthetic characteristics. Reliability, maintainability, and testability indexes are chosen in the design characteristics. Operational availability, readiness and mission capable rate are chosen in synthetic characteristics. On this basis, an evaluation method based on Analytical Hierarchy Process is put forward. The method can be used for evaluating the factor of support effectiveness, such as general quality attributes, support resource, and support mode, which can be used for supporting the improvement of the space equipment.Key words: space equipment; support effectiveness; evaluation methods; index system0 引 言在现代信息化战争中,装备的综合保障要求不断提高,其保障效能的有效发挥直接关系到装备作战使命的达成[1]。
一种基于Precedence-chart的装备保障能力评估方法
收稿日期:2017-02-18修回日期:2017-04-12基金项目:国家社会科学基金军事学资助项目(14GJ003-153)作者简介:冯佳晨(1984-),男,江苏海门人,在读博士。
研究方向:装备系统工程。
*摘要:导弹地面装备包括发射系统、火力控制系统装备等,装备保障能力建设情况是导弹地面装备同步配套建设的重要部分,如何客观评估能力建设效果是全面掌握装备情况的主要依据。
根据装备特点分析了主要影响因素,设定了人力人员、保障设备、保障设施、保障技术资料、保障器材及配套设施6个一级评估指标及21个二级评估指标,搭建了评估指标体系结构。
并采用专家咨询法和优序图法计算了各级指标权重值,确定了影响建设的主要因素。
关键词:装备保障,评估指标,优序图法,指标体系中图分类号:E927;TJ81文献标识码:ADOI :10.3969/j.issn.1002-0640.2018.02.017一种基于Precedence-chart 的装备保障能力评估方法*冯佳晨,韩维,王栋,邹强(海军航空大学,山东烟台264001)An Equipment Support CapabilityAssessment Method Based on Precedence-chartFENG Jia-chen ,HAN Wei ,WANG Dong ,ZOU Qiang (Naval Aviation University ,Yantai 264001,China )Abstract :Missile surface equipment include launching system and fire control system.Constructionof equipment support is an important part of synchronous matching missile surface equipment.Objective evaluation of the content and effect of construction is the main basis to fully master the overall situation of missile surface equipment.According to the characteristics of missile surface equipment ,the main influencing factors are analyzed ,and six first level evaluation index system structures of human personnel ,support equipment ,security facilities ,security technical information and supporting equipment and facilities are setted up.Alculating the index weight value at all levels and determining the main factors of influencing construction by delphi method.Key words :equipment shore-based support ,evaluation index ,the precedence diagram method ,index system0引言导弹地面装备保障指装备依托装备保障力量[1]在基地、野外、海上等环境实施的装备保障模式。
时差定位模型与定位精度分析
时差定位模型与定位精度分析16易云清,徐汉林,沈阳时差定位模型与定位精度分析电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期中图分类号:TN971.1文献标志码:A文章编号:1674—2230(2010}03—0016—05 时差定位模型与定位精度分析易云清,徐汉林,沈阳(信息综合控制国家重点实验室,成都610036)摘要:讨论目标的定位精度通常只关心接收站的几何配置,而忽略定位求解模型的选择;通过对定位模型与定位精度之间依赖关系的深入研究,具体分析较少接收站情况下不同定位求解模型对目标定位误差的影响,给出了时差定位体制下几种不同的定位求解模型,并指出多点定位工程应用中模型选择应注意的问题以及解决这一问题的可行性思路.关键词:多点定位;时差定位模型;定位精度;误差分析AnalysisofTDoALocationModelandLocationPrecisionYIYun-qing,XUHan—lin,SHENY ang(NationalInformationCon~olLaboratory,Chengdu610036,China)Abstract:Dealingwithlocationprecisionoftarget,muchattentionisputonsensorallocation whilelocationalgorithmmodelisalwaysignored.Effectoftargetlocationerroratfewersensorsisan alyzed underdifferentlocationalgorithmmodelsthroughstudyingrelationbetweenlocationalgorit hmmodelandlocationprecision.Severallocationalgorithmmodelsareproposedintimedifferenceofa rrival(TDOA)locationsystem,andthemainquestionswhichshouldbenoticedandtheviablesoluti onisalsogivenatmodelchoiceinmultilateration(MLA T)project.Keywords:muhilateration;TDOAlocatingmodel;locationprecision;erroranalysisl刖菁多点无源时差定位技术已在军事,民用等各个行业中得到广泛应用,多点定位技术已从基本的三站时差向多站,多站组网技术发展l】,.随着网络时代的来临,军事应用中的防空网,民用中的无线手机蜂窝定位,民航场面监视/航路监视系统等都面临着对时差定位技术更深层次的开发和应用.工程应用中,首先面临的是时差定位体制和技术途径的选择.时差定位的单元数量为3个或3个以上的接收站_2—41,时差提取可以是各站时间同步和协同转发同步两种方式.定位求解过程通常要确定接收主副站,为了简化定位模型,坐标系原点选在主站,从而构造一系列副站相对主站的距离差方程,获得目标求解l5...文献[1]通过时差定位误差的分析,描述了一种适于工程分析的最大定位误差计算的工程算法;文献[2]分析了提高时差定位精度的分区域定位的方法,并具体论述了区域组网与越区切换等主要问题的实现方案.定位误差是描述定位精度性能的参考指标,本文基于工程中不同定位求解模型对定位精度的不同程度影响,详细分析了几种不同的定位求解模型在不同区域处的定位误差分布情况.2时差定位模型分析求解定位目标首先是构造定位方程,即使是接收站几何关系固定的三站时差定位系统中,主站就存在三种选择,时差定位方程并不唯一;存在收稿日期:2009—09—25:修回日期:2009—10—27作者简介:易云清(1985一),女,硕士研究生;徐汉林(1964一),男,研究员;沈阳(1984一),男,助理工程师.电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期易云清,徐汉林,沈阳时差定位模型与定位精度分析17更多接收站时,主站的选择就更为多样化,并且可以设置有主站和无主站的情况,特别是在多点分布式冗余组网情况下还可能是有多个主站.文中对目标的定位误差以圆概率误差来描述,为了简化问题,这里仅考虑存在时差测量误差时不同定位模型对定位精度的影响.三站和四站是工程中两种典型的形式,本文下面重点以这两种情况为研究对象.2.1三站时差定位模型三站时差定位体制下的定位方程为两个独立的双曲线方程,求解该定位方程可实现目标二维平面定位.本节研究在接收站相同的几何配置下,接收主站选择的不同对最终定位精度的影响.图1和图2分别为同一配置下设置不同主站所产生的几何关系示意.,y.)/).0卢'\,\(by3)图1主站位于中间.两副站置于两边参考图1,选择主站.s在中间,副站分别在主站两边,令这种几何关系为模型1.设目标在圆点0处,三个接收站的位置分别为s1(1,Y.),S2(2,Y2),S3(3,Y3),目标点到接收站的距离为r1,r2,r3,时差为△2l,△f31.有如下定位方程:r2-r1=c~t2:㈩对于集中式时差处理定位系统,可令路径差测量的标准误差为,接收站的站址标准误差为,对应的目标到主站与到两副站连线的夹角为a,t3(o≤a,丌),如图1所示,则定位误差表达式为:(sina+sin)(+)+sina+sinf1)2[sina+sin/3一sin(a+)][(1一COSd)+(1一cosp)](+)+(cosa—cosf1)2p[sina+sinfl—sin(a+)]圆概率误差为:R印=0.75=儿3一cos—cosfl—cos(d+)J盯+6—$1nsinsind+一口+J不考虑站址误差,仅考虑时差测量误差,则定位误差表达式可简化为:~1.06r(2)由以上的定位误差表达式可以看出,最终对目标的定位精度将归结为目标相对于三个站的几何位置,即目标到主站和副站之间连线的夹角.但在同样的几何条件下,我们可以有另外的选择,参见图2,主站选择在模型1的Js2位置,副站位于主站同一边时,重新命名各站,可以发现同样的几何配置,夹角却发生了变化,如图2所示. 2,Y2)x3,y3)图2主站位于边上,两副站置于同一边参考图2,选择主站在边上,副站在主站的同一方向上,令这种几何关系为模型2.定位方程表达式同式(1),求其误差有:,(sin2a+sin2fl)(+)+(sina一sinfl).一[sin/3一sina+sin(a一)][(1一COSa)+(1一cosfl)](口+口)+一2一!!:二!!:!一[sinfl一sina+sin(a一)]则圆概率误差为:R印=0.75√+2y=1.06__-^/(2一COS~t—c.s卢)}Isinfl一sina+sin(a一)l不考虑站址误差,则定位误差表达式简化为:.63)相同配置下,图2中的a,角与图1中的a,角存在如下关系:l8易云清,徐汉林,沈阳时差定位模型与定位精度分析电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期=,I9=a+l9将以上关系代入(3)式,得:等(4)比较式(2)和式(4),分母相同,分子不同,一般条件下不相等.经过分析,两式之间存在如下关系:*0s≤丁c/2时,cos/?>cos(a+J8),(2)式值小于(4)式,此时选择中心站在中间,副站分别位于中心站的两边定位精度较高,即模型1的定位效果更好;*当7c/2<J8s丁【且2兀一2J8<丌时,cos/?<c0s(a+),(2)式值大于(4)式,此时选择中心站在边上,副站位于中心站的同一方向上定位精度较高,即模型2的定位效果更好.当目标较远时,第一种情况很容易满足,这也是为什么在工程中常选择主站位于副站中间的原因;当目标分布在站内区域时,第二种情况常会发生,这时选择主站位于边上所得的定位精度更高.2.2四站时差定位模型与三站时差二维平面定位不同,四站以及四站以上的时差定位可以获得目标三维定位.典型的四站几何配置有Y型,T型,四边形等;且针对不同几何配置,可存在多种方程组合.四站时差定位几何关系如图3所示.图3四站时差定位几何关系参考图3,T为目标位置,sI,s2,3,4分别为四个接收站的位置.以s为主站的定位方程有:无主站的定位方程:(6)中=[萎蚕],A=[兰兰],B=[三],.¨一'.—一一'一'.z一'.:一'一■'.,一'.z一's一=『'…董日甥,:■一■:■一一'.__一'.一'.z:一'(5).,z.=一,,—X4—X3,Y—Y4Y—Y3..一'.s.一'1,3234l以===l23rrr一一一234rrr,_I_IIJ【1●_I【234;ll:=rrr一一一234rrr●●●●●●Jf1●●●【电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期易云清,徐汉林,沈阳时差定位模型与定位精度分析19X=A一B(8)不同主站模型对目标定位时的定位精度影响可参照三站定位模型分析方法,这里不再详叙.3仿真实验分析与前面的理论推导对应,在本仿真实验中,仅考虑相互独立的时差测量并令时差测量的标准误差均为10ns,对三站和四站时差定位情况下的定位精度分布进行仿真实验.3.1三站时差定位仿真在三站的仿真实验中,评价定位精度的测度均采用圆概率误差,参见(2)及(4)式.为了更直观地看清误差分布,设置相对误差:r=R/R,其中…为圆概率误差,尺为目标到中间接收站的距离.对模型1和模型2情况下的定位精度分布进行仿真,设接收站及目标位置坐位单位均为千米.实验1设三个接收站分布于一直线上,且三站位置坐标分别为(一30,0),(0,0)及(30,0),如图4所示.站l站2站3图4接收站在同一直线的几何配置仿真选择站2为主站即接收主站位于中间,两副站分别位于主站两边的模型1情况;以及站1为主站即接收主站位于边上,两副站位于主站同一方向的模型2情况下的误差分布如图5所示..,m(a)模型1的情况}:nl(b)模型2的情况图5相对误差的百分比分布图比较图5中(a)与(b),显然,在此几何关系中模型1的定位精度更高,定位效果更佳.实验2接收站不在一条直线上,且三站位置坐标分别为(一150,100),(0,一100)及(150,一50),如图6所示.站1站2图6三站不在同一直线的几何配置仿真选择站2为主站即接收主站位于中间,两副站分别位于主站两边的模型1情况以及站1 为主站即接收主站位于边上,两副站位于主站同一方向的模型2情况下的误差分布如图6所示.比较图7中a)与b),在此关系中,模型2的定位精度更高,定位效果更佳.(a)模型1的情况驺有则20易云清,徐汉林,沈阳时差定位模型与定位精度分析电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期(b)模型2的情况图7相对误差的千分比分布图分析实验1,2,可以看出,当目标较远时,选择模型1定位精度更高;当目标分布在站内区域时,模型2的定位效果更好,这与2.1中的理论分析相符.3.2四站时差定位仿真在四站三维时差定位仿真实验中,位置单位为千米,目标的高度为1千米.利用(7),(8)两式所得的目标位置误差进行仿真实验,为了简化问题,这里只讨论目标位置误差在平面上的投影实验3当接收站为Y字型布站时,令各站的位置坐标分别为:(0,一3O,0),(0,0,0),(一30, 30,0),(30,30,0),如图8所示.仿真时以站2为主站即接收主站位于中间,副站分别置于主站周围位置的模型1情况;以站1为主站即接收主站位于边上,副站均置于主站同一方向的模型2情况以及选择无主站情况下的误差分布.站3站4站1图8四站Y字型分布几何关系仿真结果如图9所示.比较图9中f1)与b)得,在Y字形布站下选择模型2的定位精度高于模型1;比较a),b)以及c) 可得,所选择的无主站形式所得的目标定位精度优于前两种有主站的.(a)模型1的情况(b)模型2的情况-./10^05声;2,一—a7Okln(c)无主站以ll,l2,l3为基线的情况图9平面圆概率误差图4结束语在三站定位中,当目标较远时,选择主站在中间两副站置与两边的定位模型,定位精度较高,而当目标在站内区域分布时,应选择主站在边上,副站置于主站同一边的定位模型;在四站Y字型布站时差定位中,选择合适的无主站的定位精度优(下转第38页)38张成伟,高扬直升机载雷达电子战系统面临的作战环境及发展趋势电子信息对抗技术?第25卷2010年5月第3期之路根据前述直升机威胁雷达环境分析,若要在一架直升机上内装微波,毫米波的全频段全向雷达于扰系统,其重量和耗电是直升机(特别是整机重量只有几千公斤的武装直升机)难以承受的;在绝大部分训练和作战时间内,这些内装的全向全频段雷达干扰系统将大大减小武装直升机的有效武器载荷,不是增强反而有可能降低了直升机的战场生存力.外军一般根据不同直升机的作战使用特点,有针对性地装备内装与外挂相结合,与作战规划相关的干扰设备.如美军多型直升机装备的AN/ALQ一211系列干扰机,在不同时期和不同机型上装备的干扰机频段不同,在"山猫","海王"等部分直升机上还装备了AN/ALQ一167V干扰吊舱,实现噪声和欺骗干扰.*先进的设计和制造工艺是装备小型化的基础总体说来,目前对直升机(特别是武装直升机)雷达电子战系统设计最大的限制条件就是体积和重量要求极度苛刻.随着技术的进步,特别是新材料,新工艺,微波集成技术及专用集成电路等技术的飞速发展,大幅度降低直升机载雷达电子战系统的体积,重量和批产成本是完全有可能的.5结束语通过阿富汗和伊拉克的战争实践,表明了直升机对于战争成败已具有举足轻重的作用,以美国为首的世界军事强国在直升机电子战系统的投人非常巨大,自2003年至2008年的5年间,美国陆军在直升机电子战系统方面的总投资已超过24.5亿美元,可见陆军航空兵直升机载雷达电子战系统的未来市场前景是非常广阔的.参考文献:[1]文裕武,温清澄.现代直升机应用及发展[M].北京:航空工业出版社,2000.[2]杨献军.地空导弹武器系统概论[M].北京:国防工业出版社,2006.[3]倪先平.直升机手册[M].北京:航空工业出版社, 2OO3.(上接第20页)于有主站的情况.通过理论推导和误差仿真实验结果都可以看出,定位模型对定位精度有较大影响;在多点定位系统中,可能会同时出现较多的冗余接收站,可根据最优模型进行解算,以获得较好的定位结果.在实际工程中,目标位置是未知的,因此无法一开始就选择最优模型,但可以根据测量时差值的分布情况粗略确定目标区域,即建立模型与时差对应表,查表获得模型选择.参考文献:[1]高海舰,李陟.多站组网时差测量定位精度算法研究[J].系统工程与电子技术,2005,27(4):578—581.[2]苗强,吴德伟,毛玉泉.多基站无源定位技术在区域定位网络中的应用[J].现代雷达,2007,29(8):12—14.[3]孙仲康,周一宇,何黎星.单多基地有源无源定位技术[M].北京:国防工业出版社,1996.[4]张正明.辐射源无源定位研究[D].西安:西安电子科技大学,2000.15JCHANYT,HOKC.ASimpleandEfficientEstimator forHyperbolicLocationlJ].IEEETransonSignalPro—cession,】994,42(8):1905—1915.16JHOKC,LUXiao.ning,KOV A VISARUCHL.Source LocalizationUsingTDOAandFDOAMeasurementsinthe PresenceofReceiverLocationErrors:AnalysisandSolu—tion[J].IEEETransactionsonSignalProcessing,2007,55(2):684—696.17jTORRIERIDJ.StatisticalTheoryofPassiveLocationSys—tems【JJ.IEEETransAerospElectronSyst,1984,20 (2):l83—198.[8]王瀚,钟丹星,周一字.不规则布站时差定位系统定位精度分析[J].现代电子技术,2007(7):19—21,24.[9]杨政.提高时差定位精度的方法[J].电子信息对抗技术,2007,22(4):9—11,53.[10]胡来招.无源定位[M].北京:国防工业出版社,20o4。
装备效能评估与建模仿真技术
装备效能评估与建模仿真技术焦逊;岳秀清;常凯【摘要】装备系统效能评估是检验装备作战能力的重要手段,是武器装备体系发展战略规划的基础,对比分析国内外装备效能评估与检验的过程和方法,其中主要的一种手段就是作战仿真分析.在梳理分析典型军事仿真分析评估系统的基础上,提出了仿真系统的功能需求、分类和总体架构,围绕系统实现中建模与仿真面临的挑战,总结提出了跨层次(平台)仿真建模技术和多分辨率(模型)仿真建模技术.【期刊名称】《航天电子对抗》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】5页(P7-10,32)【关键词】装备效能评估;仿真分析评估系统;跨层次仿真;多分辨率建模【作者】焦逊;岳秀清;常凯【作者单位】军事科学院系统工程研究院,北京100083;军事科学院系统工程研究院,北京100083;军事科学院系统工程研究院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TN97;TP391.920 引言装备系统效能评估是进行武器装备体系发展战略研究的基础。
未来高技术战争,影响武器装备系统效能发挥的因素越来越多,装备系统效能评估的复杂性与不确定性,使装备系统效能评估从单纯依靠运筹学方法向运筹学方法与系统工程方法等综合运用不断发展。
本文首先从效能评估的概念出发,介绍了目前装备系统效能评估过程、方法以及国外典型的仿真评估系统。
在当前的复杂电磁环境下,建模与仿真面临着数据量大、不确定因素多等挑战,总结提出了跨层次(平台)仿真建模技术和多分辨率(模型)仿真建模技术,为今后仿真分析评估系统建设提供了完整解决方案。
1 装备系统效能评估概念目前,在学术界和工业界对“装备系统效能”的定义中,有影响的主要有以下几种:美国业界认为,装备系统效能是在规定条件下使用装备系统时,系统在规定时间内满足作战要求的概率;装备系统能在规定条件下和在规定时间内完成规定任务之程度的指标;装备系统在规定条件下和在规定时间内满足作战需要的概率等。
我国学术界认为,装备系统作战效能主要体现在装备完成预定作战任务能力的大小;在规定的条件下达到规定使用目标的能力;从系统工程角度来看,装备系统效能还应包括其可用度、可靠度和保障度等。
多站无源雷达系统作战效能研究与应用
引 言
无 源 雷达 作为 一 种 特种探 测 武 器装 备 , 过 被 通 动地 探测 目标 辐射 源信号 或环境反 射信 号对 目标进
行 探 测 , 有 较 强 的 L I 能 、 C M 性 能 和 抗 具 P 性 E C
1 作 战 效 能评 估模 型
1 1 评估模 型 . 1 1 1 系统最 大探 测距 离模型 . .
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C P= 0 7 + E . 5√ :
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源信 号 的 区域 称 为二 维 探 测 区, 提 供 目标 的 ( 可 z,
) 维信息 。系统 主站 和 3个辅 站可 同时侦 收到 目 二 标 辐 射源 信号 的区域 称 为三 维探 测 区 , 提 供 目标 可 的 ( Y z - 维信息 。而在 近程盲 区 内 , , , ) - 系统 主站与 任 意 2 辅站 不能 同时接 收到 目标 辐射 源信号 。系 个 统空 域覆 盖信 息 区分 布如 图 1的所 示 。针 对责 任空 域 内 特定 高度层 h 不 妨令 S( ) 给定 的责 任 空域 , ^为
准剩 余误 差 等引起 。 用 系统 四站接 收 的 GP 利 S信号
式 中 、 分 别 为 目标 辐 射信 号 波长 、 J. P、 发射 功 率 和 发 射天线 增益 , —P -、 分 别 为各接 收站 接 G 厶、 m 收 天 线 增 益 、 敏度 、 输 损耗 和接 收 带 宽 , 一 灵 传 P Ⅳ Ⅳ),P G / i为干扰 源功率 密度 。 B ( / ( B )
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基于效能仿真的航天装备体系效能评估方法
基于效能仿真的航天装备体系效能评估方法
崔荣;常显奇
【期刊名称】《装备学院学报》
【年(卷),期】2007(018)002
【摘要】体系效能评估是航天装备体系发展的一项重要工作.首先分析了航天装备体系效能评估逻辑;然后运用多Agent建模思路,讨论了航天装备体系效能仿真框架;接着基于体系效能仿真建立了仿真统计信息表,并采用粗糙集方法处理仿真统计信息,获得效能评估规则;最后基于效能规则建立了基于模糊系统的航天装备体系效能评估方法,为体系效能评估提出了一个新方法.
【总页数】6页(P49-54)
【作者】崔荣;常显奇
【作者单位】装备指挥技术学院,研究生管理大队,北京,101416;装备指挥技术学院,北京,101416
【正文语种】中文
【中图分类】V57
【相关文献】
1.基于视景仿真对抗的枪械作战效能评估方法 [J], 章勇;杨臻;
2.面向仿真的航天装备维修保障效能评估指标参数体系 [J], 许庆; 侯兴明; 张永福; 张琳琳
3.基于体系仿真大数据的效能评估方法 [J], 胡鑫武; 罗鹏程; 张笑楠; 王骏
4.基于仿真的技术保障装备体系效能评估方法 [J], 张东;于洪敏;牛刚;吕艳梅
5.基于Petri网的航天装备体系作战效能评估方法 [J], 沈如松;张育林
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基于EKF的时差定位算法
基于EKF的时差定位算法何青益;李红伟【摘要】由于时差定位算法具有隐蔽性强、定位精度高等优点,近年来在无源定位领域得到了广泛的应用.但是当时差测量误差比较大时,单次时差定位算法不能满足定位精度的需求,需要对多次测量结果进行优化处理.基于这种需求,提出了基于时差参数的扩展卡尔曼滤波算法.介绍了时差定位原理,推导了基于时差参数的扩展卡尔曼滤波算法,并通过计算机仿真验证了基于EKF的时差定位算法收敛速度快和定位精度高的性能.【期刊名称】《舰船电子对抗》【年(卷),期】2013(036)003【总页数】3页(P79-81)【关键词】扩展卡尔曼滤波;无源定位;到达时差【作者】何青益;李红伟【作者单位】中国电子科技集团公司54所,石家庄050081;中国电子科技集团公司54所,石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN971.10 引言时差定位是一种高精度定位算法。
近年来,随着时差测量精度的提高,时差定位在脉冲信号和宽带通信信号的定位与跟踪中得到了广泛的应用[1]。
基于时差定位的高精度定位和跟踪性能,提出了对窄带信号的时差定位研究,因为时差测量精度与信号的带宽有关,信号带宽越窄,时差测量精度越低,对窄带信号的单次时差定位精度已经不能满足定位精度的要求,需要对多次测量结果进行关联处理,提高定位的精度和跟踪性能。
本文提出了基于时差参数的扩展卡尔曼滤波算法,通过公式推导和算法仿真,验证了时差定位滤波算法的性能,为对窄带信号的高精度定位提供了技术基础。
1 时差定位原理时差定位是一种利用目标自身辐射信号进行定位的无源定位技术,采用多个分布在空间不同位置的接收机同时接收辐射源信号,测量信号到达时间差,该时差对应了空间中1组以观测站为焦点的双曲面,多个双曲面的交点即为辐射源的位置[2]。
不失一般性,假设时差定位几何分布如图1所示,其中定位站Si 的位置坐标为xi=[xi,yi]T ,i=0,1,2,而辐射源T的位置坐标为xT=[x,y]T。
系统时间偏差数据对四系统定位性能的改善评估
系统时间偏差数据对四系统定位性能的改善评估王欢;张慧君;李孝辉【摘要】随着全球导航卫星系统GPS,GLONASS,Galileo以及BDS的快速发展,多GNSS(全球卫星导航系统)联合定位因其有诸多优点而越来越受到关注.然而,系统之间的时间偏差是多系统联合定位导航时需要重点解决的问题之一.研究了多系统组合定位中系统时间偏差的处理算法.在此基础上,利用四系统测地型接收机的实测数据,结合中国科学院国家授时中心的GNSS系统时间偏差监测数据,初步研究并分析了四系统的定位性能,详细比较分析了不同截止高度角情况下,使用先验的系统时差以及用户端解算系统时差的多系统组合定位精度.试验结果表明:利用系统时间偏差监测数据进行多系统组合定位可以有效的改善定位精度.此外,在截止高度角大于30°的环境下,由于可见卫星数目不多导致单系统无法连续定位,而多系统仍可以连续定位并且达到较高的精度,这对半城市化、城市峡谷等环境具有一定的应用价值.【期刊名称】《时间频率学报》【年(卷),期】2017(040)004【总页数】9页(P231-239)【关键词】GNSS系统时差;多GNSS;组合定位;定位精度;DOP【作者】王欢;张慧君;李孝辉【作者单位】中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室,西安710600;中国科学院大学,北京100049;中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室,西安710600;中国科学院国家授时中心,西安710600;中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室,西安710600;中国科学院大学天文与空间科学学院,北京100049【正文语种】中文【中图分类】P228.4目前全球导航卫星系统(GNSS)已经步入新的发展时代。
GPS系统拥有30颗在轨卫星,已经进入GPSIII的现代化发展阶段。
GLONASS将来计划拥有30颗卫星,其中包括24颗运行卫星,6颗冗余卫星。
基于完成特定任务的保障装备效能评估研究
基于完成特定任务的保障装备效能评估研究发表时间:2019-11-29T14:06:27.113Z 来源:《工程管理前沿》2019年21期作者:王永强李晓峰王亚琼王秀兰[导读] 现代科学技术正处于高速发展时期,很多高新技术往往被优先应用于装备使用现代科学技术正处于高速发展时期,很多高新技术往往被优先应用于装备使用,使现代装备集机械、电子、现代光学和信息科学等高新技术为一体,对这样高新技术密集的装备,除了要保证装备能正常使用而必须具有高可靠性外,也必须对装备保障系统设计时如何考虑使用和维修问题给予充分重视。
现代高新技术应用于装备的另一特点表现在战斗准备时间缩短,战斗节奏加快,战场投入的装备数量大,战争一旦打起来,装备保障将成为战斗的第一线,加强装备保障信息的共享与管理,更科学的管理装备物资,并能更快、更准的完成发放、供给工作,以便更好的保障任务需要,将成为装备保障目前的工作重点。
装备保障系统是保持、恢复乃至提高保障力的重要因素。
因此对装备的保障效能进行评估就显得很有必要了。
1.保障装备的类型国外在地面装卸保障装备方面研究起步较早,目前已经形成了较为系统、完整的装卸保障装备体系,如美国K系列。
而我国装卸保障装备起步比较晚,主要指的是地面装卸的保障装备,包括平台,叉车,集装箱等。
2.保障装备应具备的能力装备在完成某一具体任务时的能力称为任务效能,从保障角度讲,可以称为执行该项任务的保障能力。
保障效能描述了一定条件下,装备系统被用来完成保障任务所能达到预期目标的程度。
保障是为任务服务的,保障效能的好坏是在执行任务的整个过程中体现出来的。
因此,要想评估保障效能,首先应对所执行的任务需求进行分析,按照任务前、任务中、任务后,以时序将任务使用流程和工作内容描述清楚。
其次,根据任务要求,分析为完成任务的每个阶段所需要的保障能力要求,涉及所需装备总数、人员配备及训练方案情况、备件及消耗品、保障设备等物资资源、保障程序和方法以及保障情况等方面。
2010年《现代导航》总目录索引
6 整 周模糊 度在 线解算 的综合 法研 究… …… … …… … …… … …… …… … … …… … ・ . 汤云 等 ( ,2 ) 1 6 7 ML . S发射机 功率控 制仿真 分析 … … …… …… … …… … …… … …… … …… … …… ・ 建 ( ,3 ) 屈新 1 1 8 天文 导航技 术的发 展和研 究方 向 … …… … …… … … …… …… … …… … …… … …康 永 等 ( ,3 ) . 1 6
1 . 甲车综合 导航 系统设想 … … …… … …… … …… … …… …… … … …… … …… 樊建文 等 ( ,1 ) 2装 2 6 1. 3 基于 G S时 问传 递 的多站精确 时 间同步方 案 …… … …… …… … …… … … …… …… 一 河 ( ,2 ) P 黄 2 1 1 . R DS基 准站 数据传 输体制 的设计 与分 析 …… … …… …… … …… … … …… 瞿稳科 等 ( ,2 ) 4 WA P 2 6 1. 5 塔康试 飞大 气折射 效应修 正 … …… … …… … …… … …… …… … …… … … …… …… ” 金涛 ( ,3 ) 2 0
1. A L AS地 面 系统差 分处理算 法分析 … … …… … …… … …… … …… … …… … ……胡耀 坤 等 ( ,1 8 3 ) 1 . 端区局域 增强 系统故 障场 景的仿真 研究 …… … …… …… … …… … …… … ……邹健 飞 等 ( ,5 9终 3 )
l . 战场 GP 6海 S干扰 分析及 研 究 …… … …… … …… … …… … …… … …… … …… … …・ 忠等 ( ,3 ) 王 2 4 1. 7 一种 水下组 合导航 系统在 海洋 工程 中的应用 … …… … …… … …… … …… … …… …杜 军波 ( ,3 ) 2 8
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为S n,频 域覆 盖 范围为 A , F
率 为
为装 备实 际达到
的频域 覆盖 范 围,则 目标 落入 定位 区域 、频 域 的概
且接 收机 调谐 在 目标信 号的 工作频 段 ,就可 以实现 对 目标 的连续侦 察 定位 。因此 ,衡量 时差 定位装 备
效 能的指 标可 定义 为 :装备 对落 入其 有效 定位 区域 及 工作频 域 的 目标 实施 定位 ,且 定位 精度满 足任 务 规 定 的概 率 ( ) 。这 个概 率 的表 达式 为
,
=
砉 F ×A
㈤
=尸。 ×P . c
() 2
式 中 : 尸o c 表 示 目标 落入 有 效定 位 区域 及 工作 频 v 域 的概率 ; P为 定位 精度满 足 规定 的概率 。
21时差定位 区域 . 有效 定位 区域 可定 义为 :三 台接 收机对 同一 目 标 分别 实施 旁瓣侦 察 时覆盖 区域 的交 集 。 在计 算旁 瓣侦 察 区域 时,定 义平 均旁瓣 电平为
指 标 ,建立 了效 能评估 模型 ,并给 出了示例 。
关键词 : 时差定 位 ;效 能评估 ;模 型 中图分 类号 :T 5 .7 N9 8 9 文献标 识码 :A
Re e r h o f ce c au to o e fEq p e tBa e nTDOA s a c nEf in y Ev la in M d l uim n s d o i o
图 2 有效定位区域
22 时差 定位 误差 .
平 瓣电 ll 均旁 平=O 重 g
di() B 3
如 图 4所示 ,直 角坐 标系 中 ,点 、 、C代
表定位系统中的三个信号接收站, B站距为l l A A , B
B C站距为IC ,O B l B距离为 , 、 、c及 目
收稿 日期 :2 0 —63 。 0 90 —O
图 1 时 差 定 位 原 理 图
・ 6・ 6
现 代 导 航
21 0 0年
2 装 备 效 能 评 估 模 型
时 差 定 位 装 备 的主 要 任 务 是 对 落 入 其 威 力 范 围 内的雷 达 目标实 施侦 察定位 ,获取其 活动 轨迹 。
范 围 Ql Q2 Q3 、 、 ,则 有效 定位 区域为 :
Q = 。QnQ 。Qn :
面 积 为 S Байду номын сангаас Q。 假 设任 务规 定 的定位 区域覆盖 范 围为 Q , 面积
为 了得 到极 高的截 获概 率及 连续 的 目标 轨迹 ,时差
定 位 装 备 一 般 采 用 较 宽 的波 瓣 以及 较 高 的接 收 机 灵 敏度 ,只要 目标 落入 定位装 备 的有 效定位 区域 ,
时差 定位 是一种 技 术成 熟 、应用 广泛 的定 位方
式 ,主要用 于边 境地 区 的防 空作 战 。近年 来 ,有关 时差 定位 技术 方面 的研 究较 多 ,主要 集 中在 时差定 位 的原理 、定 位误 差分 析 以及 具 体 的定位 算法研 究 等方 面 ,而关 于 时差定位 装备 效 能评估 方 面 的研 究
值 的 点的轨迹 为双 曲线 ”的定义 ,可 得 以下方程 组
1 _ IA J l B Cz f [= " J I M l
l Ic : _ l △ I =
却极 少 。本文 在前 人研 究 的基础 上 ,建 立 了评价 时 差定位 装备 的效 能指 标及 模型 ,有 助于 电子 对抗 指 挥 员 了解影 响装 备效 能 的因素 ,掌握装 备完 成作 战
任 务 的能力 大小 ,为 作 战运用 及部 署提 供科 学 的参
考。
通过 测量 时差 ,可解 上述 方 程组 ,得 到辐射 源
的位 置 。
1 时差 定 位 原 理
时差 定位 是利用 空 间 中的多个 侦察 站 ,测 量 出
C
同一 个信 号到 达各侦 察 站 的时间差 ,由此 确定辐 射 源在 空 间的位 置 。 下 图 1 示 ,辐射源 的信 号 如 所 到达 、 两站 的时差 为 △ 1 ,到达 、 C两站 的 时差 为 A/ ,则根据 “ ' " 2 与两定 点 的距离 之差 等于 定
e au t nid x v lai e , o n e t b ih d e c e c v l ai n mo e , a d p o i e n e a l . sa l e f in y e au t d l s i o n r v d da x mp e
Ke r s T A (i i eec Ar v1 E cec v la o ; d l ywo d : DO Tme f r e D n Of r a) f i yE a t n Mo e i ;i n ui
21 0 0年 2月第 l 期
现代导航
・ 5・ 6
基 于时差 定位技术 的装备 效能评估模型研 究
易亚 明,陈剑定 ,王春艳
( 肥 电 子 工 程 学 院 , 合肥 合 203 ) 3 0 7
摘
要 :本文 在详 细分析 时差定位 装备 效 能结构 的基 础 上 ,定 义 了评 价 时差 定位 装备 效 能的
Y a n /Y mig, CHEN J a dig, WANG u y n in n Ch n a
A bsr c : T i p p rb sd o h n lss o t a t hs a e a e n te a ay i fTDOA o ain e up n ’ e ce c rme lc t q ime tS f in y f o i a , d fn d e ce c e e f in y i i