無(wú)源定位與跟蹤相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)源定位與跟蹤是多傳感器數(shù)據(jù)融合的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容，無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)因具有抗干擾、抗低空突防、抗反輻射導(dǎo)彈、反隱身等優(yōu)點(diǎn)，所以在現(xiàn)代電子戰(zhàn)爭(zhēng)中扮演著至關(guān)重要的角色，同時(shí)，其在航海、航空、等民用領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用。本文針對(duì)無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了仔細(xì)地研究。首先，對(duì)于多站定位跟蹤系統(tǒng)中，針對(duì)傳感器觀測(cè)噪聲未知會(huì)影響定位跟蹤精度的問(wèn)題，研究了最小二乘自適應(yīng)卡爾曼濾波算法；其次，針對(duì)野值會(huì)影響濾波精度問(wèn)題，研究了基于新息似然的野值

2、的檢測(cè)與剔除方法。以上研究為無(wú)源定位跟蹤的工程應(yīng)用提供了理論和方法支撐。取得的主要研究成果如下：
　　1.研究了多站無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)的基本理論。首先簡(jiǎn)單介紹了多站無(wú)源定位的建模。其次介紹了幾種常見的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型，包括針對(duì)直線運(yùn)動(dòng)的勻速運(yùn)動(dòng)模型以及勻加速運(yùn)動(dòng)模型，以及針對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的Singer模型、當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型和轉(zhuǎn)彎模型；最后詳細(xì)研究了經(jīng)典的濾波算法，包括針對(duì)線性的卡爾曼濾波、以及非線性的擴(kuò)展卡爾曼濾波、無(wú)跡卡爾曼濾波和粒子濾波。<

3、br>　　2.針對(duì)多站無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)中傳感器觀測(cè)噪聲協(xié)方差未知的問(wèn)題，研究了最小二乘自適應(yīng)卡爾曼濾波。該算法結(jié)合測(cè)向多站交叉定位與變分貝葉斯卡爾曼濾波，最終聯(lián)合估計(jì)目標(biāo)的狀態(tài)以及觀測(cè)噪聲協(xié)方差。首先利用最小二乘法對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)向多站交叉定位，并把其作為卡爾曼濾波的偽量測(cè)；同時(shí)針對(duì)系統(tǒng)中傳感器觀測(cè)噪聲協(xié)方差未知的問(wèn)題，將變分貝葉斯引入卡爾曼濾波中，通過(guò)變分貝葉斯卡爾曼濾波聯(lián)合估計(jì)目標(biāo)的狀態(tài)以及觀測(cè)噪聲協(xié)方差。很好地解決了無(wú)源定位跟蹤系統(tǒng)中

4、傳感器觀測(cè)噪聲未知將會(huì)影響定位跟蹤性能的問(wèn)題，有效地提高了定位跟蹤精度。
　　3.針對(duì)無(wú)源定位跟蹤中野值的出現(xiàn)會(huì)降低濾波的可靠性和穩(wěn)定性問(wèn)題，研究了一種基于似然的野值檢測(cè)與剔除方法。首先通過(guò)理論分析的角度研究了野值的出現(xiàn)對(duì)于定位跟蹤精度的影響；接著重點(diǎn)介紹了三種基于新息的野值檢測(cè)與剔除的方法，幾種方法對(duì)于也值得檢測(cè)與剔除都具有很好的效果；最后針對(duì)野值問(wèn)題，結(jié)合新息似然的概念，研究了針對(duì)野值檢測(cè)與剔除的新息似然法。該算法基于卡爾曼濾