外輻射源雷達(dá)定位跟蹤技術(shù)研究.pdf

1、外輻射雷達(dá)系統(tǒng)可以利用不同體制的軍用和民用電磁信號來實(shí)現(xiàn)定位，其自身不需要輻射電磁信號而具有較強(qiáng)的“隱蔽性”和“先發(fā)制人”的能力，在現(xiàn)代戰(zhàn)場中，具有較高的抗打擊能力和反隱身能力。由于外輻射源雷達(dá)定位跟蹤系統(tǒng)相比傳統(tǒng)雷達(dá)體制的優(yōu)越性，在現(xiàn)代定位跟蹤技術(shù)中扮演著越來越重要的角色。
　　本文圍繞外輻射源雷達(dá)探測的一些具體問題作了深入研究和分析，包括定位精度，布站優(yōu)化，時(shí)差定位(TDOA)算法，多目標(biāo)定位數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，機(jī)動目標(biāo)跟蹤等問題。本文

2、對此作了如下工作：
　　1)對外輻射源雷達(dá)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊中的常用定位方法做了簡單介紹，并分析討論了各定位算法的優(yōu)勢與不足，給出了不同算法的適用范圍。
　　2)研究了外輻射源雷達(dá)的定位精度問題。分析了單站定位中基線距離以及站址誤差、角度與時(shí)差測量誤差對幾何稀釋度(GDOP)分布的影響；針對多站情況，主要討論了多站交叉定位和時(shí)差定位模型，并通過分析 GDOP分布特點(diǎn)，給出了一些布站優(yōu)化建議；最后研究了當(dāng)多個(gè)接收站同時(shí)能夠測量

3、時(shí)差和角度而出現(xiàn)信息冗余的情況，提出了一種基于 GDOP融合的優(yōu)化定位方法，并給出了優(yōu)化后的GDOP精度圖。
　　3)研究了外輻射源TDOA定位算法。針對Chan算法在輻射源目標(biāo)定位模型中關(guān)于模糊及無解情況進(jìn)行了分析；給出了最速下降法在TDOA定位中的一種步長選擇和約束條件；提出了一種基于修正牛頓法的TDOA定位算法，通過對定位方程Hesse矩陣特征值范圍的分析，對其進(jìn)行修正來保證每次迭代搜索方向的正確性，大大提高了收斂速率，仿真

4、結(jié)果驗(yàn)證了該方法的正確性和有效性。
　　4)研究了多目標(biāo)時(shí)差關(guān)聯(lián)匹配問題。針對多目標(biāo)環(huán)境，給出了一種基于高度層劃分的多目標(biāo)TDOA定位方法。本文從目標(biāo)位置的某些特性出發(fā)，利用先驗(yàn)知識對時(shí)差數(shù)據(jù)分組并進(jìn)行匹配關(guān)聯(lián)，最后基于最小二乘原理，利用牛頓迭代法，實(shí)現(xiàn)對多目標(biāo)的定位求解。
　　5)研究了外輻射源目標(biāo)跟蹤濾波問題。主要討論了擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)和無跡卡爾曼濾波(UKF)兩種跟蹤算法，接著結(jié)合交互多模型(IMM)算法思想，