对空中运动目标的时差定位精度影响因素分析

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1、第26卷第3期航天电子对抗41对空中运动目标的时差定位精度影响因素分析黄河1’2，郭杰2，张锦春2，刘圣豪2(1．国防科技大学，湖南长沙410073；2．中国人民解放军63880部队，河南洛阳471003)摘要：基于三站对辐射源联合时差定位的原理，分析了影响空中运动目标定位精度的因素，研究了相对位置关系、信号噪声及多普勒频移对定位误差的影响，解决了空中运动目标定位误差定量评估的部分理论问题，并利用计算机仿真验证了研究成果。关键词：时差定位；精度误差分析；定位精度中图分类号：TN971文献标识码：AAffe

2、ctfactoranalyzetowardsthelocationprecisionoftheairmovementtargetHuangHel～，GuoJie2，ZhangJinchun2，LiuShengha02(1．NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，Hunan，China；2．Unit63880ofPLA，Luoyang，471003，Henan，China)Abstract：Basedontheprincipleoftri．s

3、tationTD()Alocationtowardsemitters，somekindsoffactorsthataffecttheairmovementtargetlocationprecisionareanalyzed．TheinfIuenceoftherelativelocation，signalnoiseanddopplerfrequencyshifttothelocationprecisionisresearched，partialtheoreticquestionsabouttheevalua

4、—tionofthelocationerroroftheairmovementtargetaresolved．Keywords：positioningusingT【)()A；precisionerroranalysis；locationprecisionl引言时差定位是通过处理三个或三个以上测量站采集的信号到达时间来对辐射源定位，具有作用距离远、接收隐蔽、不易被敌方发现、战场生存能力强等优点，在卫星导航定位、电子对抗、搜索救助等方面都得到了广泛的应用。影响定位精度的因素有很多，文献[1～3]进行了比较全面

5、的研究，得出定位精度是跟时差测量误差、测量站站址误差、目标辐射源相对测量站的几何位置三个因素有关的结论；文献[4～6]专门针对平面三站情况，对存在目标高度时的定位误差进行了全面的分析，得到定位误差大小的表达式以及存在目标高度时的偏差定位位置，并得到总的定位误差表达式。但这些研究对空中移动目标定位误差分析不多，也无成熟的应用实例可以参考。因此，本文针对影响空中移动目标探测定位精度的因素开展研究。影响多站时差定位系统定位精度的因素有辐射源收稿日期：2010—02一0212010—03—14修回。作者简介：黄河

6、(1973一)，男．工程师。到基线的相对位置、探测点之间的基线长度、目标高度引起的误差、信号本身的原因造成时差测量误差以及信号处理方式等。而对于空中运动目标，因目标飞行速度较快，信号的多普勒频移对定位精度的影响不可忽视，尤其采用相关法进行时差定位时，会由于飞行器的航向、速度及发射机频率的不稳定引入新的误差。因此，下面重点对相对位置关系、信号噪声和多普勒频移等造成的定位误差进行分析。2相对位置关系对定位误差的影响目标与定位站之间的几何关系将对定位精度造成影响，当各定位站位置固定以后，这种影响在理论上客观存在

7、且无法减少或消除。为分析问题方便并不失～般性，假设辐射源位于坐标原点处，三个侦察站如图1所示。根据文献[2]给出定位方程，可以得到定位误差的圆概率误差半径CEP为：CEP=0．75(Z+Z)“2=1．06旺嚣蔷黑铲(品Ⅷmslna十sln珂一slnLa十∽‘’=是(D孚+昂)“2(1)42航天电子对抗2010(3)y。一一一概蚴—一r百墨“l，川)、＼¨■文图1侦察站平面位置H娜坠署焉篙铲．sln口十sln口一SlnL口十口，式中，口r为距离测量误差的均方差，d，为侦察站位置测量的均方差。由式(1)可知，

8、定位误差的大小与辐射源和侦察站的相对位置有关，还与到达时间测量误差和侦察站位置测量误差有关，忌值的大小反映了侦察站与辐射源相对位置对定位误差的影响程度。当侦察站呈等腰三角形分布、目标位于中垂线上时，假设目标距底边的距离为D，底边长为B，且D／B≥1时，相对定位误差，一为：r≈7．35等(井+井)“2(2)因此，在等腰三角形布站情况下，中垂线上的相对定位误差与D／B2成正比。距离越远，误差越大；基线越短，误差越大。3噪声对定位精