利用角度和时差的单站外辐射源定位方法

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利用角度和时差的单站外辐射源定位方法

李晶, 李冬海, 赵拥军

文章导航 > 武汉大学学报 ● 信息科学版 > 2015 > 40(2): 227-232

李晶, 李冬海, 赵拥军. 利用角度和时差的单站外辐射源定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 227-232.

引用本文:

李晶, 李冬海, 赵拥军. 利用角度和时差的单站外辐射源定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 227-232.

Li Jing, Li Donghai, Zhao Yongjun. Single-Observer Passive Coherent Location Estimation Based on DOA and TDOA[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 227-232.

Citation:

Li Jing, Li Donghai, Zhao Yongjun. Single-Observer Passive Coherent Location Estimation Based on DOA and TDOA[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 227-232.

利用角度和时差的单站外辐射源定位方法

¹信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州 450001; ²武汉大学电子信息学院湖北武汉 430079

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目2012AA7031015

作者简介:
李晶硕士生现从事无源定位方向的研究

中图分类号: P228 TN971

Single-Observer Passive Coherent Location Estimation Based on DOA and TDOA

¹School of Navigation g. Aerospace Engineering Information Engineering University Zhengzhou 450001 China;²School of Electronic Information Wuhan University Wuhan 430079 China

摘要: 研究了通过单站接收多个外辐射源信号实现对固定目标定位的问题。首先,联合角度(DOA)和时差(TDOA)信息构建测量误差的概率密度函数。然后利用牛顿迭代法求解得到目标位置估计的最大似然解,迭代初值由最小二乘算法给出。最后通过仿真实验证明了联合角度和时差的定位系统克拉美罗界低于TDOA系统,本文算法估计结果误差接近克拉美罗界,通过几何精度因子图,分析了影响定位精度的主要因素是测量误差和目标的位置。
- 单站外辐射源定位 /
- 联合DOA和TDOA /
- 最小二乘 /
- 最大似然解 /
- 克拉美罗界
Abstract: The growing importance of electronic warfare and information warfare in the modern military field has made localization methods based on passive coherent radar a research hotspot. This paper addresses the problem of how to achieve a fixed target location with a single station receiving a plurality of the external illumination. The joined direction of arrival(DOA) and time difference of arrival(TDOA) are used to construct a probability density function of the measurement error. A Newton iterative method is then used to solve the maximum likelihood(ML) for target position estimation. The initial iteration value is given by a least squares(LS) algorithm. Experimental simulations show that the Cramer-Rao Bound(CRB) for positioning system joint DOA and TDOA information is lower than that of TDOA system. The resulting error in the proposed algorithm is close to the CRB. By means of the UDOP figures we know that the main factors affecting positioning accuracy are measurement errors and the position of the target.
- signal-observer PCL /
- joint DOA and TDOA /
- LS /
- ML /
- CRB

[1]	钱方明, 姜挺, 楼良盛, 陈刚, 刘薇. 星载分布式InSAR基线定标新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2020, 45(1): 126-133. doi: 10.13203/j.whugis20180199
[2]	王乐洋, 余航. 附有相对权比的加权总体最小二乘联合平差方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(8): 1233-1240. doi: 10.13203/j.whugis20170265
[3]	王乐洋, 余航. 火山Mogi模型反演的总体最小二乘联合平差方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(9): 1333-1341. doi: 10.13203/j.whugis20160469
[4]	李晶, 赵拥军, 李冬海. 基于DOA和TDOA的单站外辐射源目标跟踪IPKF方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(2): 229-235. doi: 10.13203/j.whugis20140391
[5]	杨梦诗, 廖明生, 史绪国, 张路. 联合多平台InSAR数据集精确估计地表沉降速率场 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(6): 797-802. doi: 10.13203/j.whugis20140924
[6]	王乐洋, 余航. 总体最小二乘联合平差 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(12): 1683-1689. doi: 10.13203/j.whugis20140670
[7]	王利朋, 刘成龙, 刘胜, 何林烜. 坐标参数化的平面基准转换方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(10): 1409-1413. doi: 10.13203/j.whugis20140416
[8]	孙文川, 暴景阳, 金绍华, 肖付民, 张志伟. 一种多波束换能器横摇角度偏差二次校准方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(11): 1440-1444. doi: 10.13203/j.whugis20140481
[9]	徐亚明, 周建国, 张鹏. 一种WiFi无线接入点位置估计新算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(3): 279-282. doi: 10.13203/j.whugis20120051
[10]	师芸. 加乘性混合误差模型参数估计方法及其应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1033-1037. doi: 10.13203/j.whugis20130355
[11]	闫利, 胡晓斌. 利用GA求解卫星影像的空间后方交会 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(11): 1286-1289.
[12]	柯灏, 赵建虎, 张红梅. 短潮位序列系统误差的探测及修复方法研究 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(7): 843-846.
[13]	黄登山, 杨敏华, 胥海威, 姚学恒. 利用最优估计理论进行多光谱与全色影像融合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(9): 1039-1042.
[14]	肖金群, 汪长城, 李志伟, 杨亚夫. 基于配准偏移量的InSAR基线估计 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(10): 1236-1239.
[15]	李国平, 陈娇娜, 黄丁发, 郭洁. 地基GPS水汽实时监测系统及其气象业务应用 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2009, 34(11): 1328-1331.
[16]	童小华, 杜道生. 地图数字化中基于点位坐标的统一平差模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2006, 31(3): 194-198.
[17]	徐天河, 杨元喜. 均方误差意义下正则化解优于最小二乘解的条件 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(3): 223-226.
[18]	罗红霞, 龚健雅. UFCLS线性光谱混合分析法在遥感图像分类识别中的效果分析 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2004, 29(7): 615-618.
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利用角度和时差的单站外辐射源定位方法

¹信息工程大学导航与空天目标工程学院河南郑州 450001; ²武汉大学电子信息学院湖北武汉 430079

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目2012AA7031015

作者简介:
李晶硕士生现从事无源定位方向的研究

收稿日期: 2013-04-22
刊出日期: 2015-02-05

中图分类号: P228 TN971

关键词:

单站外辐射源定位 /

联合DOA和TDOA /

最大似然解 /

克拉美罗界

摘要: 研究了通过单站接收多个外辐射源信号实现对固定目标定位的问题。首先,联合角度(DOA)和时差(TDOA)信息构建测量误差的概率密度函数。然后利用牛顿迭代法求解得到目标位置估计的最大似然解,迭代初值由最小二乘算法给出。最后通过仿真实验证明了联合角度和时差的定位系统克拉美罗界低于TDOA系统,本文算法估计结果误差接近克拉美罗界,通过几何精度因子图,分析了影响定位精度的主要因素是测量误差和目标的位置。

English Abstract

李晶, 李冬海, 赵拥军. 利用角度和时差的单站外辐射源定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 227-232.

引用本文:

李晶, 李冬海, 赵拥军. 利用角度和时差的单站外辐射源定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 227-232.

Li Jing, Li Donghai, Zhao Yongjun. Single-Observer Passive Coherent Location Estimation Based on DOA and TDOA[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 227-232.

Citation:

Li Jing, Li Donghai, Zhao Yongjun. Single-Observer Passive Coherent Location Estimation Based on DOA and TDOA[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(2): 227-232.

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