一种基于移动矢径的单信标测距定位算法

针对水下航行器利用移动单信标进行同步式测距定位时受初始位置误差和声速误差影响的问题,给出一种基于移动矢径的单信标同步式测距定位算法。参考移动矢径的概念建立了移动单信标测距定位模型,利用扩展卡尔曼滤波算法实现了定位滤波算法的设计。仿真和试验结果表明:本文算法可以有效减小初始位置误差带来的定位误差,并对未知声速误差进行实时估计,显著提高了水下航行器的定位精度。     

基于随机信标的因子图同时定位构图方法

针对卫星拒止环境下,战时或执行紧急任务时采用水声定位,但无法完成信标标定的问题,提出一种基于随机信标的因子图同时定位构图算法。建立DVL和罗经因子节点、信标因子节点数学模型,构建了基于因子图的融合架构,采用最大后验概率估计方法进行导航状态和信标位置的估计。数值仿真结果表明,因子图算法定位精度比传统EKF滤波算法在圆形运动轨迹和蛇形运动轨迹下分别提高37.6%和14.6%,验证了因子图同时定位构图算法是一种可行的导航方法。     

舰载雷达对岸炮位侦察系统仿真

为了进一步研究和深入论证舰载条件下侦察雷达的可行性问题,本文在全过程数字仿真的基础上分析了各个因素对它的影响.说明了其组成、功能及对岸炮位侦察过程;建立了系统仿真流程,通过仿真计算分析了弹道滤波算法、雷达观测精度、舰艇姿态探测精度等因素对炮位侦察效果的影响,并进行了显著性分析.结果表明,在该仿真条件下,采用混合坐标系下的EKF方法时外推精度相对较高,雷达俯仰角探测误差、舰艇纵摇角探测误差对定位误差的影响最为显著,仿真结果为系统的进一步分析论证提供了参考依据.     

基于渐消记忆自适应滤波的船舶动力定位算法仿真

由于船舶在海上运动的复杂性和非线性,精确的船舶动力定位系统数学模型难以建立.为了实现有效的动力定位控制,需要应用一定的状态估计滤波算法得到所需的船舶运动低频信号.采用常规的Kalman滤波,状态变量的新测量值对预测值的修正作用下降,旧测量值的影响随着计算步数的累积而相对提高,这是引起滤波发散的主要原因之一.文章针对船舶动力定位系统中使用常规的Kalman滤波而存在的模型不精确、 不能准确表达系统噪声和测量噪声等问题,采用渐消记忆自适应滤波估算低频运动信息,在状态估计算法中引入渐消记忆因子,减小旧测量值对状态估计值的影响权重,从而增大新测量值的作用;并根据滤波发散判断准则,选择适当的渐消记忆因子值来抑制滤波器的发散,使控制器输出较为平稳,从而降低推力系统不必要的能耗.仿真实验表明,所设计的自适应滤波器的收敛性、跟踪性优于常规的Kalman滤波,有效地提高了系统的定位精度和稳定性.     

基于相位差变化率的机载无源定位研究

单站无源定位的核心难点是如何实现无源测距问题。利用目标角度和角度变化率信息对观测站和目标间的距离进行解算,通过定位误差的几何分布（GDOP）对单次定位的距离测量精度进行了仿真分析。由于观测器在运动过程中对固定辐射源目标进行无源测距的精度不高,用卡尔曼滤波对多次定位进行了滤波处理。通过单次和多次定位精度的仿真验证了该方法是一种高精度的定位方法。     

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。     

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。     

无线传感器网络基于信号到达角度的节点定位算法研究

提出了一种基于锚节点的信号到达角度值并利用节点之间的位置关系实现传感器网络中未知节点的定位算法。通过仿真实验,分析了锚节点数目、节点通信距离、测量角度误差等因素对算法的定位精度和定位覆盖率的影响。     

基于TDOA的自适应扩展卡尔曼滤波跟踪算法研究

论文对UWB中基于扩展卡尔曼滤波的TDOA跟踪定位算法研究。针对EKF算法会随着测量误差增大定位精度降低这一缺点,提出了一种自适应迭代扩展卡尔曼滤波算法(AIEKF),通过仿真对比表明该算法在测距误差增大时,该算法能保持良好的定位精度和收敛速度     

测向交叉定位方法在工程中的应用

根据三维测向定位算法,给出定位公式及定位误差,研究最小二乘算法在侦察定位工程中的应用,并进行仿真。仿真结果显示,目标定位精度与布站的位置、基线区距离、测角精度等有关。采用基于加权最小二乘的定位算法定位精度高,运算量相比较小,利于实际的工程应用。