多維標度無源定位方法研究.pdf

1、無源定位因具有探測距離遠和隱蔽性強等優(yōu)點而在國家安全與現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用。無源定位在廣泛應用的同時，也面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。本文圍繞觀測站位置和時鐘有誤差的定位問題以及基于測距和測角的混合定位問題，對多維標度（MDS：Multidimensional Scaling）無源定位算法開展了研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了觀測站位置有誤差的測距MDS定位算法。在測距MDS統(tǒng)一框架上提出了一種觀測站位置有誤差的測距M

2、DS算法，這是一種閉式解法。理論分析表明，當測距誤差與觀測站位置誤差服從零均值高斯分布時，該算法是一種無偏估計，當誤差很小時能夠達到定位的克拉美勞下界（CRLB：Cramer-Rao lower bound）。仿真結果驗證了理論推導，并且表明當測距誤差和觀測站位置誤差較大時，定位精度比兩步加權最小二乘測距定位算法和加權MDS測距定位算法高。并且這三種算法的計算復雜度相當。⑵研究了觀測站有位置誤差的時差MDS定位算法。提出了一種觀測站位置

3、有誤差的時差MDS定位算法，這是一種閉式解法。理論分析表明，當時差測量誤差與觀測站位置誤差服從零均值高斯分布時，該算法是一種無偏估計，在誤差很小時能夠達到CRLB。仿真結果驗證了理論推導，同時也表明當測量誤差和觀測站位置誤差較大時，算法的定位精度比兩步加權最小二乘時差定位算法和加權MDS時差定位算法高。并且這三種算法的計算復雜度相當。⑶研究了觀測站位置有誤差的時頻差MDS定位算法。提出了一種觀測站有位置誤差的時頻差MDS算法，這是一種閉

4、式解。理論分析表明，當時頻差測量誤差與觀測站位置誤差服從零均值高斯分布時，算法對輻射源的位置和速度估計是無偏的，在誤差很小時能夠達到CRLB。仿真結果驗證了理論推導，同時也表明當測量誤差和位置誤差較大時，算法定位精度比兩步加權最小二乘時頻差定位算法、約束總體最小二乘時頻差定位算法和加權MDS時頻差定位算法更高。并且提出的算法計算復雜度比約束總體最小二乘算法低，與其它兩種算法相當。⑷開展了觀測站位置和時鐘有誤差的測距MDS多目標定位算法研

5、究。推導了觀測站位置和時鐘有誤差的測距定位的 CRLB，通過 CRLB分析了測距誤差，觀測站位置誤差，觀測站時鐘誤差對定位精度的影響，結果表明，通過觀測站之間的距離測量可以降低觀測站位置和時鐘誤差對定位精度的影響。提出一種觀測站位置和時鐘有誤差的測距MDS多目標定位閉式解，通過仿真驗證了算法的有效性。⑸揭示了測距與測角混合MDS定位算法與子空間MDS算法的聯(lián)系，它們是同一MDS內(nèi)積矩陣的不同表達方式。提出了另外一種測距與測角混合MDS定