發(fā)布時間：2020-07-22 19:37

【摘要】：特種作戰(zhàn)在地區(qū)沖突、突發(fā)性事件等小規(guī)模作戰(zhàn)中起著至關(guān)重要的作用。為了解決特種作戰(zhàn)小組隊員在衛(wèi)星信號受限(GNSS-challenged)環(huán)境中的定位問題,本文提出了一種新型定位方法——全源信息融合的合作定位(以下簡稱全源合作定位)。全源合作定位相比傳統(tǒng)合作定位方法,不僅利用距離信息進行合作定位,還融合了其他如運動信息、多普勒信息等多種信息。全文首先針對多信息源的環(huán)境特點,提出基于貝葉斯估計的全源合作定位框架;然后用參數(shù)信息模型表示單一高斯分布、兩個高斯混合分布、單一環(huán)形分布、香蕉狀分布這四種節(jié)點分布類型下的位置分布,得到位置的預(yù)測模型;其次在信任度傳播(Belief Propagation)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,通過信息融合算法,融合偽距信息、載波相位信息、鄰居距離信息、多普勒信息和到達時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)這五種信息,以校正位置預(yù)測模型;最后通過仿真實驗,分別評估了參數(shù)信息模型的準(zhǔn)確度和信息融合模型的有效性,驗證了全源合作定位方法的性能。仿真結(jié)果表明,全源合作定位方法可以滿足衛(wèi)星信號受限環(huán)境中特戰(zhàn)隊員的基本定位需求。同時,全源合作定位方法還適合其他場景下多節(jié)點的合作定位,比如無人機集群定位問題,使得全源合作定位方法具有良好的發(fā)展前景。
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：E11
【圖文】：

圖 1.1 三個錨節(jié)點定位未知節(jié)點的研究問題就是，在受限環(huán)境下如何通過融合全，并分析其性能。具體的，本文基于合作定位方題：境中節(jié)點的模糊位置如何表示？，節(jié)點可以利用來自衛(wèi)星、已定位錨節(jié)點、基站息進行定位，但是由于錨節(jié)點位置不確定性和測個準(zhǔn)確的位置點，而是不規(guī)則區(qū)域。具有不規(guī)則定位節(jié)點進行定位，那么如何用一種通用形式的程中的不規(guī)則區(qū)域是一個關(guān)鍵問題。本文需要確估計是什么形狀，都能用位置分布表達式準(zhǔn)確的何融合其他節(jié)點的模糊位置信息以更新自身位置他節(jié)點的模糊位置信息后，需要將這些模糊位置置。在上一步中確定的位置分布數(shù)學(xué)表達式，需要達式，因為每個節(jié)點的位置分布表達式需要廣播

圖 2.1 貝葉斯估計過程貝葉斯估計的建模過程包括下列六個步驟：1、系統(tǒng)狀態(tài)的建模：我們首先對節(jié)點可能的物理狀態(tài)進行精確建模。通�？蓪顟B(tài)表示為如下矢量： 其中 x,y,z 表示位置， 表示速度， 表示加速度。節(jié)點所有狀態(tài)的集合 稱為狀態(tài)空間，在多數(shù)情況下， 為下屬幾種情形之一： 歐幾里得矢量空間（以下簡稱“歐式空間”）： ； 有限集： C； 混合空間： ，其中“ ”表示笛卡爾積。2、觀測的數(shù)學(xué)建模：節(jié)點觀測的精確建模是非常重要的步驟之一，通常把觀測建模為矢量，比如節(jié)點觀測到其他節(jié)點的坐標(biāo)，這時觀測可表示為 的矢量。將所有觀測的集合 稱作觀測空間，它通常為歐式空間 、有限集 D或者混合空

圖 2.2 貝葉斯分析過程，對于節(jié)點狀態(tài)估計的貝葉斯分析過程，分為初始化觀測信息后，首先使用馬爾科夫密度函數(shù)進預(yù)測的狀態(tài)進行校正，最后得到節(jié)點的最優(yōu)狀態(tài)估斯推導(dǎo)從 k=0 時刻開始，首先用一個初始分布對貝 要基于任何可用的先驗信息，(2.14)中的 表示目先驗信息較為準(zhǔn)確， 將表現(xiàn)為狀態(tài) 處的一多峰形態(tài)，表示有幾個可能的初始狀態(tài)。若先驗信選為某有界區(qū)域內(nèi)的均勻分布。轉(zhuǎn)移密度為：

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 尤政;馬林;;構(gòu)建微型定位導(dǎo)航授時體系,改變PNT格局[J];科技導(dǎo)報;2015年12期

2 馬志杰;特種部隊“特”在何方?[J];國防科技;2004年09期

3 吳美平,胡小平;慣導(dǎo)/GNSS/羅蘭C/航姿系統(tǒng)組合導(dǎo)航方案[J];中國慣性技術(shù)學(xué)報;2000年03期

4 安華;;特種作戰(zhàn)用電子裝備(下)[J];現(xiàn)代兵器;1994年07期

本文編號：2766262