低空飞行器的定位跟踪仿真平台设计与实现

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1、．ｒ、＊＿－ｉ｜｜＾＼ＵＮＩＥＮＣＥＡＬＯＩＮＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＮＤＴＥＣＨＮＯＧＹＯＦＣＨ专业学位硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ论支题目低空飞行器的定位跟踪仿真平台设计与实现专业学位类别工程硕±学号２０１１９１０２０４１２作者姓名鲁那勤指导教师唐幾教授■独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研巧成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发

2、表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表；＾谢意。３、作者签名］：日期夺＾；年ｒ月＾日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可｜＾旦将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）巧作者签名：乎导师签名

3、：夺Ｊ日期：ｖ／年月日＾分类号密级注1UDC学位论文低空飞行器的定位跟踪仿真平台设计与实现（题名和副题名）鲁那勤（作者姓名）指导教师唐璞教授电子科技大学成都张伟高工航天六院三五九厂内蒙古（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称软件工程提交论文日期2015.3论文答辩日期2015.5学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月22日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。THEPOSITIONINGANDTRACKINGSIMULATIONPLOTFORMDESIGNOFLOW-LEVELAIRCRAFTAMasterThesisS

4、ubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LuNaQinAdvisor:TangPuSchool:SchoolofElectronicEngineering摘要多点定位是近十年来国际上所提出的一种先进的低空及场面监视技术，现已进入实用化的工程阶段，与此相关的目标定位与跟踪技术是目前研究的热点和重点。本文研究应用于低空及场面监视的多点定位算法和相对应的目标跟踪技术，并利用了实测数据来对所设计的定位算法和跟踪系统进行验证。论文首先由国内外低空及场面监视的现状开

5、始，分析了多点定位应用于低空及场面监视的必要性和现实性，同时对目前所使用的多点定位算法和跟踪技术现状进行了较为详细的介绍。论文其次对目前最常用的两种定位算法-Chan和泰勒级数法进行了分析和仿真，主要仿真内容涉及不同接收站点数目情况下的精度和定位误差的概率密度函数，并对两种算法的优缺点进行了评估，其目的是选择适合于低空及机场场面监视的定位算法。在综合了低空及场面监视的特点和所仿真算法的优缺点后，本论文选用了Chan算法作为所研究系统的定位算法，并使用了实测数据来进行验证。论文同时对目标跟踪技术进行了分析，主要分析了三种常用的目标运动模型，即速度模型、Singer模型和当前模型。结合低空及场面目

6、标的运动特点和使用仿真实验，对各个运动模型进行了仿真验证，仿真内容包括被跟踪目标的位移估计精度和速度估计精度。仿真结果表明：在非机动区内(停机坪区域)，使用速度模型较为合理；在机动区(跑道和滑行道)，Singer模型的综合性能要好于“当前”模型。最后，结合目标在低空及场面上的实际运动状况，设计了一个目标的完整运动过程(包括静止状态、匀速状态和匀加速运动)来进行仿真验证。在本论文的最后，根据低空及场面目标的目标运动特性，我们提出了一种运动模型的组合来处理目标在低空及场面的运动，即在非机动区使用速度模型，而在机动区使用Singer模型，在两个区域的交界处进行运动状态的切换。一个包括定位和滤波算法的

7、完整系统被设计出来验证上述方法，仿真结果证明了该方法的有效性。与此同时，我们又利用实测数据对该方法进行了工程验证实验。实验结果表明，该方法可以有效地处理低空及场面目标运动形式的复杂性，并能提高跟踪的精度。本文的研究结论可对基于多点定位技术的定位及跟踪系统的设计起到一定的参考作用。关键词：多点定位，定位算法，几何稀释因子，运动模型，目标跟踪IABSTRACTRecentlydecade,Multil