四站时差定位精度分析

第６ 期
俞 惠强： 四站时差定位精度分析
ｄ］ ｚ，
４１ ０
３ ３
式 中 ｄ Ｒ＝［Ａ 。 ｄ Ｒ ｄ Ｒ］ ｄ ＝［ Ａ ｄ Ｒ Ａ Ａ ，，Ｘ ｄ ｘ
ｄ ＝［ ＋ Ｘｓ ｋ ｏ ‰＋ ｋ ＋ ］ Ｆ＝ ｏ ，
在 Ｘ Ｙ Ｚ 向上 的方 差 为 、、 方
第２ 卷 第６ ４ 期 ２ １ 年 １月 ００ ２
文 章 编 号 ：１７ ．６ １ ０ ００．４００ ６３８９（ １）６００ —３ ２
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｍａ ｆＡｉ ｒ ｅＲａ ａ ａ ｅ ｏｕ ｌ ｒＦｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ ｏ
ＶＯＩ２ ． ４ Ｎｏ． ６ Ｄｅ ． ０１ ｃ２ ０
（ 其 中 １） ｚ．
， ａ ａ 尼 Ｘ Ｘ －ｉ
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ａ 尼 Ｚ Ｚ －
Ｕ２ ，， ３ ｌｊ ， 厶
Ｒ ＝ （ 一 ） （ — 十Ｚ １ ｏ √ ＋ ｙ— ０ ｏ 一
，
ａ 兄
Ｒ ， ＝
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丽
尺。
Ｊ
｝
反 映 了 目标对应 于各站 的方 向余 弦 ．
Ｂ （） ２
将 式（ ） ３ 表示 的 ３ 误差 方程 写成 矩 阵形式 个
ｄ Ｒ＝ Ａ ＋ｄ ｓ Ｘ （） ５
式中
收 稿 日期 ：０ ００．４ ２ １—６０
作 者 简 介 ： 志 强 （９ １ ， ， 授 ， 要 从 事 雷 达 工 程 技 术 研 究 俞 １６ 一）男 教 主
进 行 了定位误 差分 析 ， 并给 出 了定 位精度 表达 式 ， 对 不 同测量 条 件 的定位 精度 进行 了仿 真分 析 ， 给
２ 定 位 误 差 分 析
对 式（ ） １ 中第 ３ 式两 边求 微分 ， 得
ｄ Ｒ ＝（ 一 ｏ ＋（ 一Ｆ ｙ＋ Ａ Ｆ。 ） ｏｄ ）
１ｏ 崩 ｙ－ ￣ Ｚ－ ３ Ｘ一 ｏｙ ｏＺＪ
Ｉ ＩＩ ， ． ＝
ｌ ｚ Ｊ
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ｌ ３ ３ Ｄ＋ ０ Ｊ
其 中Ｄ ＝ Ａ ｉ ）２ ｄ ＝ ＋ （ ，，） （Ｒ ＋ — ／ ， ． ＋ ｆ ２３． ＝１ 由式（ ） ２ 表示 的 ３ 个方程 构成 了一 个非线 性方 程 组 ， 中 风 是 、 、 其 Ｙ ｚ的非线 性 函数． 因此 ， 求 要
四站 时差 定位 精 度 分 析
俞 志 强
（ 空军雷达学院二系， 武汉 ４ ０ １ ） ３ ０ ９
摘
要 ： 了研 究 四 站 时 差 定位 精 度 ， 于定 位 算 法 进 行 定 位 误 差 分析 ， 给 出定位 精 度 表 达 式 ， 不 同 为 基 并 对
测量条件的定位精度进行 了仿真分析． 结果表明：目标与受控 区距 离越近，目标定位精度越 高； 精度 与布站类 型有关， 其中三 角形布局精度最 高； 时差测量精度越 高， 定位精度越 高； 目标 高度越 高， 精度越 高． 其结论对科 学布站具有 一定的应用参考价值．
｝ ，。 ｆ Ｆ一 Ｆ一 ３ 一 。 ］ Ｆ一。 ２ Ｊ ， ．
一
出 了不 同测 量 条件 的定 位精 度仿 真 曲线 ．
） ＋（ ＋ 出 ／ ） Ｃ ｏ
ｉ ， ， ＝１ ２ ３
一
（） ３
＋
式 中 ｋ＝Ｆ。 ｏ Ｆ２ ｏ Ｆ３ ｏ ｏ ｏｘ ＋ ｏｙ ＋ ｏ ｚ 岛＝ ｄ ｄ ｄ，
－
＋
１ 时 差 定位 原 理
设 待定 的 目标（ 辐射源 ） 位置为 ，， ， Ｊ 它到 主 ， 站 ，ｏ ｏ与 副 站 ， ｚ 的距 离 差为 ｙ， ） Ｚ ，『 ） ２３， ，）则定 位 方程 为 （＝１ ｉ ，
关 键 词 ： 源 雷达 ； 差定 位 ； 位 精度 无 时 定 中 图分 类号 ：Ｎ９３ Ｔ ５ 文献 标 志 码 ： Ａ Ｄ Ｉ１． ６／．ｓ． ７ ６ １ ０００ ． ３ Ｏ ： ０ ９９ ｉｓ １ ３８ ９． １． ０ ３ ｉｎ ６ ２ ６０
无源 雷达 本身 不发 射 电磁波 ，而是 通过 测量
（ １ ）
ｏ
一
百
由式 （ ） 知 ， ３可 目标 位置 误差 （ ， ， 出）与时
差 的 测 量 误 差 ｄ （ ＝ ｄ Ｅ・ △ ｄ Ａ ｃ ）及 站 址 误 差
将式（） １ 中前 两 式代人 第 ３式化 简 ， 用矩 阵表 示可
得
＝
（ ， ，ｚ （＝０ １２３ 有关 ． ４ 表示 的偏 导数 ｄ ｉ ，， ，） ） 式（ ）
无 源探 测一 般要 用多个 测量 站 的测量值 来 实现定 位 ，通 常 利 用 多 站 测 向三 角 定 位 或 到达 时 间差 （ Ｄ Ａ） Ｔ Ｏ 定位 ． Ｄ Ａ定位又 称双 曲线定 位 ， Ｊ Ｏ Ｔ 是一 种 较 精确 的定 位方 法 ．
Ｘ ｏ ２ — ｌ ｌ Ｉ—２ｙ ｙ ｏ ： ＝Ｄ＋ Ｘ － Ｚ ｚ， ｏ
『－１ｙ Ｙ Ｚ Ｚ 『・Ｒ Ｒ１ Ｘ ｏ ｌ ｏｌ ｏ — ＿ １ Ｄ＋ Ｏ Ａ
＝
目标 辐射 或 目标反 射 的 电磁 波参 数 、 向角 和到 方 达时 间来 确定 目标 位置 或 目标参 数 ．无 源雷 达 由 于其 具有 潜在 的 隐蔽 和反 隐身等 特 点 ，已成 为雷 达系 统的一个 重要 发展 方 向． 于陆基无 源雷 达 ， 对
出 、 、 Ｙ ｚ的显 式 表 达 式 很 困 难 ， 用 间 接 法 ． 把 常 即
方 程组 中的 风 看 成是 已知数 ， 而解 得 、 、 从 Ｙ ｚ是 风 的线 性 函数 ， 然后 将 、 、 Ｙ ｚ代入 风 的表 达式 中
求 出 ｏＪ Ｌ ２ ．
定 位 精 确是 确 定 目标 位 置 参数 的重 要 指标 ， 多站 Ｔ Ｏ Ｄ Ａ定 位精 确研 究 国 内外都 有相 应 的文献 报 道Ｌ ｊ ２， 本文针对 四站 时差定位介 绍 了定位算 法 ，