無人機(jī)以其低成本、零傷亡、機(jī)動靈活以及可持續(xù)作戰(zhàn)等特點(diǎn),在現(xiàn)在軍事戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要的作用。而無源時(shí)差定位系統(tǒng)每個(gè)觀測站只需要單個(gè)接收通道,可以最大限度的降低對定位系統(tǒng)的載荷要求,且定位精度高,被廣泛應(yīng)用于電子對抗等軍事領(lǐng)域。本文針對基于無人機(jī)群的雷達(dá)信號時(shí)差定位問題展開研究,論文的主要工作如下:(1)針對非線性時(shí)差定位方程的解算問題,分別研究了Chan算法和泰勒級數(shù)展開法。對于無人機(jī)存在站址誤差的情況,推導(dǎo)其定位性能界并分析站址誤差對時(shí)差定位精度的影響,進(jìn)一步研究了考慮站址誤差的兩步加權(quán)最小二乘法和泰勒級數(shù)展開法。另外通過仿真分析了無人機(jī)群布站方式、基線長度、主無人機(jī)位置和無人機(jī)數(shù)目對定位精度的影響,為后續(xù)無人機(jī)群航跡規(guī)劃的研究提供基礎(chǔ)。(2)針對無人機(jī)群基于時(shí)差的目標(biāo)定位跟蹤問題,研究了擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波算法。將即時(shí)定位算法和非線性濾波算法相結(jié)合對固定和運(yùn)動輻射源進(jìn)行定位跟蹤,進(jìn)一步提高定位精度。另外改進(jìn)了非線性濾波算法,使其適應(yīng)存在站址誤差的定位場景。最后通過仿真分析了時(shí)差測量誤差、站址誤差以及無人機(jī)群航跡對定位精度的影響,并驗(yàn)證了改進(jìn)算法的有效性。(3)針對無人機(jī)群飛...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1 無源時(shí)差定位與跟蹤算法
        1.2.2 無源時(shí)差定位航跡規(guī)劃
    1.3 本文主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 無人機(jī)群無源時(shí)差定位原理
    2.1 時(shí)差定位基本原理
    2.2 時(shí)差測量技術(shù)
        2.2.1 基于信號同步的時(shí)差測量
        2.2.2 基于時(shí)統(tǒng)的時(shí)差測量
    2.3 時(shí)差定位算法
        2.3.1 定位精度指標(biāo)
        2.3.2 Chan算法
        2.3.3 泰勒級數(shù)展開法
        2.3.4 仿真分析
    2.4 考慮站址誤差的時(shí)差定位算法
        2.4.1 考慮站址誤差的定位性能界
        2.4.2 考慮站址誤差的兩步加權(quán)最小二乘法
        2.4.3 考慮站址誤差的泰勒級數(shù)展開法
        2.4.4 仿真分析
    2.5 定位精度影響因素分析與仿真
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于無人機(jī)群的無源時(shí)差定位跟蹤算法
    3.1 目標(biāo)定位跟蹤的數(shù)學(xué)模型
        3.1.1 目標(biāo)狀態(tài)模型
        3.1.2 觀測模型
    3.2 非線性濾波算法
        3.2.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波
        3.2.2 無跡卡爾曼濾波
    3.3 考慮站址誤差的非線性濾波算法
    3.4 算法仿真與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于時(shí)差定位的無人機(jī)群航跡規(guī)劃
    4.1 無人機(jī)群航跡規(guī)劃基本概念
        4.1.1 無人機(jī)群航跡優(yōu)化指標(biāo)
        4.1.2 無人機(jī)機(jī)動性能約束
        4.1.3 無人機(jī)群協(xié)同約束
    4.2 無人機(jī)群三維航跡規(guī)劃模型
        4.2.1 問題描述
        4.2.2 坐標(biāo)系選取
        4.2.3 無人機(jī)位置及航跡優(yōu)化參考航向計(jì)算
    4.3 航跡優(yōu)化算法
        4.3.1 差分進(jìn)化算法
        4.3.2 無人機(jī)飛行高度約束下的航跡優(yōu)化算法
        4.3.3 無人機(jī)通信距離約束下的航跡優(yōu)化算法
    4.4 基于時(shí)差定位的無人機(jī)群航跡規(guī)劃流程
    4.5 仿真實(shí)驗(yàn)及分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的研究成果



本文編號：3924124