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《引入测频信息进行无源被动定位的方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、国 防 科 技 大 学 学 报第20卷第5期 JOURNALOFNATIONALUNIVERSITYOFDEFENSETECHNOLOGYVol.20No.51998X引入测频信息进行无源被动定位的方法研究许耀伟 周一宇 孙仲康(国防科技大学电子技术系 长沙 410073) 摘 要 无源被动定位技术中一个重要问题,是如何使定位的约束条件尽可能地少,即尽可能地提高方法的可操作性。只利用测角信息(DOA)的定位方法,由于可观测性的要求,在单观测平台对运动目标定位时,常常需要观测平台作特殊的机动运动,这种约束给实际操作带来很大不便。本文提出了一种引入测频信息对运动目标进行定位的定位方法
2、,并给出了可观测性分析。运用该定位法定位,观测平台的运动形式可以任意,特别有意义的是,在满足某些条件情况下观测平台还可以完全静止不动。关键词 被动定位,DOA,频率,可观测性,伪线性滤波分类号TN959.1PassiveLocationandObservabilityAnalysistoMovingTargetwithFrequencyMeasurementsXuYaoweiZhouYiyuSunZhongkang(DeparementofELectronicEngineering,NUDT,Changsha,410073)AbstractHowtomakethemethodtoco
3、metrueconvenientlyisveryimportantinpassiveloca-tion.Anewmethodofpassivelocationtomovingtargetispresentedinthispaper,whichmakesuseofbothDOAinformationandfrequencyinformationobtainedfromelectromagneticradiation.theob-servabilityanalysisisgiventoo.Usingthismethod,thespecialmaneuverofobserverisnolo
4、ngernec-essary,whichisnecessaryfortraditionalmeasurementssuchasDOAonly.Keywordspassivelocation,DOA,frequency,observability,pseudo-linearfilter1 基本原理[1][2]仅利用DOA信息也可以实现对运动目标的无源被动定位,这是被许多已有的研究证明了的。但这些研究同时也显示,这一定位模式不很理想。其苛刻的可观测条件使该定位方法的应用场合受到了很大的限制。引入测频信息后这一可观测性约束可以取消。对运动目标定位的关键在于对其运动速度的确定。测频信息中包含
5、有关于目标与观测平台间相对运动的多普勒信息,因此引入测频信息可以确定目标的运动速度。这样,再结合测得的DOA信息,对运动目标的定位就比较容易实现了。多普勒测速的基本公式是fTfi=fT+vOT(1)ci其中fT为运动辐射源的辐射波频率,fi为观测平台某时刻测得的辐射波频率,vOTi为运动观测平台和运动辐射源间的径向相对运动速度(vOT=ûraiû),如图1所示。i容易看出,在这里rivOT=(VO-VT)õ(2)iiiûraiû其中X1997年1月7日收稿第一作者:许耀伟,男,1965年生,博士生62国防科技大学学报1998年第5期图1ri=(xTi-xOi)i+(yTi-yOi)j
6、(3)xTi、yTi、xOi、yOi分别为时刻i运动辐射源和运动观测平台的位置坐标。记xi=xTi-xOi,yi=yTi-yOi,则(3)式可简化为ri=xii+yij(4)很显然VOi-VTi=(xaOi+yaOij)-(xaTii+yaTij)i(5)=-xaii-yaij=-rai于是,(2)式可转化为vOTi=-xaicosBi-yaisinBi(6)将(6)式入(1)式,可以得出-1xaicosBi+yaisinBi+cfifT=c(7)这就是在已知Bi、fi条件下的速度测量方程。已知Bi时的位置测量方程,可以由简单的几何知识得到,即-1yiBi=tgxi也就是xisinB
7、i-yicosBi=0(8)-1T 取状态矢量Xi=[xiyixaiyaifT],则(7)、(8)式可整理为矩阵方程Zi=HiXi(9)其中Zi=[0c]′sinBi-cosBi000Hi=00cosBisinBicfi假设辐射源作匀速直线运动,则状态方程为Xi=5(ti,t0)X0-Ui(10)I2×2(ti-t0)I2×2O2×1其中5(ti,t0)=O2×2I2×2O2×1,I2×2是2×2的单位矩阵,O2×2、O2×1和O1×2分别是2×O1×2
