基于EKF的双站测向无源定位跟踪方法研究

对双站测向无源定位跟踪方法进行了研究,分析了双站交叉定位的基本原理,采用扩展卡尔曼滤波对三维空间中的机动目标无源定位跟踪问题进行了仿真分析。仿真结果表明,在假设的仿真条件下以及测向精度为0.001rad时,对机动目标定位跟踪的相对测距误差保持在2%以下,滤波跟踪效果良好,表明该方法对无源定位跟踪是有效的,对工程应用有一定指导意义。     

海面浮动光电平台对空无源定位与跟踪

提出利用海面浮动光电平台在波浪作用下的机动实现对空中目标定位与跟踪的方法。建立基于角度与角速度实现无源定位的数学模型,采用无迹卡尔曼滤波进行噪声干扰下的跟踪滤波,通过仿真分析了滤波算法在目标固定不动和目标匀速运动2种情况下的有效性。结果表明,对于含有零均值高斯噪声的角度和角速度测量数据,利用无迹卡尔曼滤波可以进行距离估算,并具有一定的精度和稳定性。     

一种基于小孔径基阵的高精度水下目标被动定位方法

研究小孔径基阵条件下的高精度水下目标被动定位是一个具有实用价值的问题。提出一种基于矢量水听器和小孔径标量圆形阵的高精度水下目标被动定位方法。将矢量水听器置于标量圆形阵的圆心处,综合利用标量阵常规波束形成的稳健性和矢量水听器的测向原理,可大幅提高目标的测向精度。并利用多个基阵进行空间方位交汇可对目标进行测距。当存在多个目标时,通过基阵两两组合进行“举手表决”剔除伪解的方法,还可分辨多个目标。仿真结果表明,在4个基阵围成的边长5 km的正方形探测区域内,3个目标测向精度均在1°以内,相对测距误差低于5%,验证了该方法的有效性。     

一种基于小孔径基阵的高精度水下目标被动定位方法

研究小孔径基阵条件下的高精度水下目标被动定位是一个具有实用价值的问题。提出一种基于矢量水听器和小孔径标量圆形阵的高精度水下目标被动定位方法。将矢量水听器置于标量圆形阵的圆心处,综合利用标量阵常规波束形成的稳健性和矢量水听器的测向原理,可大幅提高目标的测向精度。并利用多个基阵进行空间方位交汇可对目标进行测距。当存在多个目标时,通过基阵两两组合进行"举手表决"剔除伪解的方法,还可分辨多个目标。仿真结果表明,在4个基阵围成的边长5 km的正方形探测区域内,3个目标测向精度均在1°以内,相对测距误差低于5%,验证了该方法的有效性。     

基于视差几何模型的立体视觉测距方法

为解决设备自主获取目标距离信息并控制测距时间在毫秒级别的问题,提出一种基于视差的几何模型立体视觉测距方法.首先,通过对标定过程的改进,利用MATLAB获得了较高精度的摄像机参数;然后,利用Bouguet算法和BM算法进行立体校正和立体匹配;最后,利用视差几何模型去除干扰区域获得清晰完整的视差图以实现对目标的标记和测距.实验表明:该方法测距时间为181. 59 ms,且距离小于1 800 mm时,误差最大不超过2%,满足了精度和实时性要求.     

基于角度变化率的机动目标单站无源定位

机动目标无源定位和跟踪技术在航空、制导等领域都有着非常广泛的应用,一直是人们的研究热点。文章运用了运动学原理,在传统测角定位技术基础上加以改进,增加了角度变化率信息,并采用IMM算法,实现了单站无源机动目标跟踪。计算机仿真验证了该方法的正确性与有效性。     

圆台阵近场目标三维空间被动定位性能研究

针对近场水下目标被动定位问题,提出圆台阵设计构想,推导了基阵接收数据模型和近场三维声聚焦波束形成方法,通过对切割球面上聚焦点的扫描,得到目标方位角和俯仰角,再通过对不同扫描球面上最大输出功率的比较实现目标距离估计。采用最小方差无失真响应(MVDR)波束形成方法仿真分析了圆台阵阵型对水下目标三维空间被动定位性能的影响,结果表明,圆台阵越接近平面,测距性能越好,方位角分辨率越高,但是对于俯仰角较低的目标而言,圆台阵越接近圆柱状,俯仰角分辨率越高,因此,圆台阵设计时需要对俯仰角和距离估计需求综合考虑。     

扩频技术在浅海水声测距中的应用

传统的水声系统由于主要使用单频脉冲信号,因而无法克服距离分辨力和作用距离之间的矛盾。文中主要研究如何将扩频编码m序列编码技术应用到水声测距中的方法,既详细分析了浅海水声多途信道的特点,也给出了用于水声测距的扩频数字模型,并进行系统性能仿真与水池试验验证。结果表明：增加m序列码元周期和减小脉宽能够增加测量精度,频谱越宽则抗干扰性越强。该项研究为扩频技术在水声测距与定位中的实际应用提供了较好参考。     

基于分数阶傅里叶变换的非同步水下测距影响因素研究

如何提高水下测距精度是水声测距的要点和难点。本文采用线性调频信号(LFM)为发射信号,使用分数阶傅里叶变换(FrFt)处理提高距离分辨率,在已测海底深度的前提下,利用界面反射信号与直达信号的声程差对非同步条件下测量水下声源的精确距离的影响因素进行研究,并通过海上实验验证得到使用LFM信号利用分数阶傅立叶变换可有效提高测距精度,在已知海深的前提下可精确测量非同步发射源位置,测量精度与已知海深精度和发射信号时间带宽积有关。     

基于EKF的AUV协同定位方法仿真与验证

自主水下航行器（AUV）协同导航定位技术是解决复杂作业环境下导航问题的重要途径,研究了单领航艇的主从式多AUV基于扩展卡尔曼滤波（EKF）算法的协同到导航定位问题。AUV协同定位时,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,外部配有测距装置,舰艇间是通过通信装置来交换自身位置和状态信息并同时测量通信双方的相对距离,通过信息融合对自身定位进行修正,利用EKF算法对系统中传感器所传递信息进行融合,对从AUV进行实时定位。通过仿真验证此算法可以显著提高导航定位精度。     

激光测距技术在桥吊下集装箱卡车定位的研究与实现

分析了在桥吊下集装箱定位的现状,介绍了激光对桥吊下集装箱卡车立体扫描测距定位系统的原理和功能,立体扫描测距装置的技术参数和使用效果,并对常规的定位装置与激光立体扫描装置作了比较。     

用三元超声定位检测检测两船的相对升沉速度方法

本文基于超声波测距原理和多元超声定位方法,通过设计声信标和速度检测的软硬件方案,在两船并靠利用起重机进行物资补给时对两船的相对升沉速度进行测量,解决了主动式波浪补偿技术中相对运动检测的难题。     

基于时延差的声纳浮标阵定位仿真

被动方式的声纳浮标是应用于航空反潜中的一种重要设备,因为其隐蔽性好,效率高的特点备受关注。但是通常被动声纳浮标只能探测到目标方向,无法获知距离信息。论文提出了一种基于时延差得被动定位阵定位模型,介绍了定位算法,分析了定位误差,并通过插值法提高时延估计精度,进而提高定位精度,给出了仿真结果且进行了分析。     

基于相位干涉仪测向的定位模糊区计算

采用相位干涉仪测向原理的雷达对抗侦察设备,对辐射源进行无源定位时,定位模糊区的计算方法、过程及结果。计算过程中对一些参数进行了简化和忽略,只计算单基线的相位干涉仪的定位模糊区,得出获得最小定位模糊区时的测向角度。     

基于Bowring公式的超视距目标定位算法实现

针对现代海战中超视距目标探测定位问题,提出利用中继平台探测目标,运用Bowring公式解算出目标到攻击舰的距离和方位角,实现超视距定位的算法,并在Visual C++平台上完成工程实现.经过应用和分析,基于Bowring公式的超视距目标定位算法具有较好的工程可实现性.     

基于未知声速的水下三维单信标定位模型

现有水下单信标定位通常考虑航行器在二维运动状态下建立动力学模型,但实际上航行器在三维状态下运动.针对其三维运动的特点,将水深作为新的状态变量,基于原有5个状态变量,提出一种新型水下单信标定位模型,并建立相应的过程噪声模型.使用仿真数据,对比新型水下单信标定位模型与传统模型,利用卡尔曼滤波输出评估2种模型的定位精度.仿真...     

基于多声纳基阵FDOA的联合定位技术及精度分析

主要对基于单平台多声纳基阵多普勒频率差的联合定位技术和精度进行了分析和推导,给出系统具体的定位公式和误差计算公式,并对系统的模型误差进行了分析.最后通过仿真,分析不同基阵布阵情况下的受控区域内GDOP的分布情况及基线和目标的深度等对GDOP的影响.仿真结果表明,定位误差与目标和基阵的位置、布阵形式等有关,定位误差随基线长度的增加而减小,当基线增大到一定长度时,定位误差最终趋向稳定,达到最小.     

基于单目机器视觉的船舶测距定位原理研究

利用透视投影几何关系和摄像机内部参数,计算船舶与各陆标之间的距离,提出一种基于单目机器视觉的船舶测距定位方法。仿真结果表明,该方法与传统的陆标定位方法相比,具有简易、实时、受海况影响小的优势,可满足全封闭舰船陆标定位要求。     

跨声速射流冲击对挡板作用特性的模拟分析

为了得到跨声速理想膨胀射流冲击对于挡板的压力、驻点位置等规律,对射流角度为45°,60°和90°,射流距离与喷口直径比H/D为4,6,8的模型进行了数值模拟．结果表明：当H/D从4增加到8时,作用力增加约10％,改变的幅度较小;当射流角度从45°增加到90°时,作用力提高大约40％,作用力大小跟射流角度关系较大．射流角度从45°增加到90°时,驻点距离射流中心由0.07～0.10 m减小到0;射流距离变化对驻点的距离影响很小,变化幅度在10％左右．     

无人机提高目标定位精度方法研究

无人机电视图像定位技术,由于采用的单站测角测距方法,存在一些无法克服的不足;空间两点交会定位方法,虽然在一定程度上提高了目标定位精度,但还不能达到高定位精度要求。通过空间三点,建立了空间三点交会定位模型;并且与现有的共线定位算法相结合,通过差分定位原理,达到快速与准确获得任意点坐标的目的。