基于粒子群优化的三维测向交叉定位算法.pdf

《基于粒子群优化的三维测向交叉定位算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第33卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)141基于粒子群优化的三维测向交叉定位算法张伟(武汉大学电子信息学院，湖北武汉430072)摘要：首先分析了三维测向交叉定位的基本原理，针对测角信息冗余这一问题，研究了2种测向交叉定位算法，并仿真出了定位精度的几何稀释(GDOP)图。结论表明：存在相同的测角误差和布站误差时，基于迭代的泰勒级数法定位精度较好，但是迭代初值如何选取仍然没有得到很好的解决。提出了一种基于迭代搜索求最优解的自适应权重的粒子群算法，最后通过设定不同的

2、测角误差值仿真分析了该算法。仿真结果表明：在测角误差为0．5。或者1。时，粒子群优化算法在高度估计上比传统算法更准确，并且新算法有更好的定位精度，有一定的实际应用价值。关键词：测向交叉定位；定位精度的几何稀释；粒子群优化；定位精度中图分类号：TN971文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)05-0141--03Algorithmfor3DorientationcrossbearingbasedonPSOZHANGWei(SchoolofElectronicInformation，WuhanUniversity，Wuhan

3、430072，China)Abstract：Basictheoryofthree—dimensional(3D)orientationcrossbearingisanalyzed，aimingatproblemofinformationredundancyinanglemeasurement，twoalgorithmsareresearched，GDOPfiguresisobtainedbysimulation．ItiSfoundthatTaylorseriesmethodbasedoniterationhasbetterpositio

4、nprecisionthantheotherswhenangularmeasurementandstationdistributionerrorarethesame，buthowtochosetheinitialiterationvalueisstillaproblem．Soanalgorithmbasedoniterativesearchingtoobtaintheoptimalsolutionispresented，namedadaptiveweightparticleswaFnloptimizationalgorithm，fina

5、lly，thealgorithmissimulatedandanalyzedcarriedoutbysettingdifferentvaluesofanglemeasurementerror．Simulationresultsshowthatwhenanglemeasurementerroris0．5。orl。，thePSOalgorithmismoreaccuratethantraditionalalgorithmsinheightestimation，atthesametime，thenewalgorithmhasbetterpos

6、itioningprecision，andhascertainpracticalvalue．Keywords：orientationcrossbearing；GDOP；particleSWalqTIoptimization(PSO)；positioningprecision0引言无源定位由于自身不对外发射电磁信号，仅通过截获目标辐射源，接收来波信号的到达角度、时间、频率等参数，从而推算出目标位置和运动轨迹，具有反隐身性能好等优点，是现代电子对抗中重要的定位方法”。在当今密集复杂的信号环境下，方向参数几乎是辐射源参数中唯一一个比较可靠的，

7、而且利用方位角进行目标定位时，对各平台的图1三维测问交叉足位原理图时间同步要求比较低，因此，测向交叉定位是应用最广泛的Fig1Theorydiagramof3Dcrossbearing一种。本文比较了几种三维测向交叉定位方法的精度，并角度)，OL。，02，，由图中关系可得且提出了一种基于自适应权重的粒子群算法。tan0：，i=1，2，(1)-yi1几种测向交叉定位算法1．1基本定位原理tan‘：：三二s1‘n0，i：1，2．(2)Y-Yi‘图i中待测目标的坐标为(，Y，z)，2个测量站的坐标分别为(，Y)，(，Y2，Z2)，两站测得的方

8、位角和俯仰其中，rl=~／(一)。+(Y-y)，i--1，2，由于待求坐角分别为0(以Y轴正方向为准，顺时针旋转而成的标有3个未知数，而测量的角度信息有4个，联立可得4个收稿日期：2014-03-14142