高速臨近空間飛行器對地面目標(biāo)定位算法研究.pdf

1、臨近空間是一個亟待開發(fā)的重要戰(zhàn)略空間，特別是臨近空間區(qū)域中的飛行器具有獨特的軍事優(yōu)勢，例如良好的偵察預(yù)警、通信中繼、導(dǎo)航定位和信息對抗等能力，因此關(guān)于臨近空間的研究已成為國際關(guān)注的熱點。
　　本文主要圍繞利用高速臨近空間飛行器對地面目標(biāo)的無源定位問題，分析了其定位原理和可觀測性條件，研究了非線性濾波算法等內(nèi)容。本文的主要工作如下:
　　(1)闡述了臨近空間單站無源定位的研究背景和意義，總結(jié)了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀;介紹了臨近空間單站

2、無源定位的基礎(chǔ)理論。
　　(2)分析了傳統(tǒng)定位算法的定位原理，深入研究了基于相位差變化率和基于多普勒頻率變化率的定位算法;分析了各種定位算法的優(yōu)缺點以及適用范圍。
　　(3)針對基于相位差變化率定位算法不可觀測目標(biāo)輻射源與飛行器都作勻速直線運動或者兩者機動基本相同的問題，以及基于多普勒頻率變化率定位算法需要利用復(fù)雜處理過程擬合近似估計角度變化率問題，提出了一種基于相位差變化率與多普勒頻率變化率相結(jié)合的定位算法（簡稱為PFRC

3、算法），該算法利用可直接測量得到的相位差變化率替換多普勒頻率定位算法中的角度變化率，能夠有效地簡化測量過程中的運算量和降低對飛行器機動性要求，并且通過單次定位仿真實驗驗證了該算法的可行性?？紤]到單次定位精度低的問題，提出一種修正增益與協(xié)方差的擴展卡爾曼濾波算法（簡稱為MGVEKF算法），并利用該算法對多次觀測數(shù)據(jù)進行濾波。最后通過仿真實驗驗證了MGVEKF算法以及PFRC算法能夠有效實現(xiàn)高速臨近空間飛行器對地面固定目標(biāo)的快速定位和對地面