无源雷达协同定位精度分析

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无源雷达无源雷达是一种利用接收机接收自然环境中已存在的电磁波信号进行目标检测的雷达系统。

与传统基于发射机发射电磁波的有源雷达不同，无源雷达通过提取和分析自然电磁波信号来实现对目标的探测。

无源雷达具有以下优势：不需要自身发射电磁波，因此不易被敌方探测；隐蔽性高，减少了电磁辐射对环境和人体的影响；功耗低，延长了系统的使用寿命；并且成本较低，易于大规模部署。

在无源雷达系统中，接收机是核心组件。

接收机的任务是将接收到的自然电磁波信号进行放大、混频、滤波等处理，以获取目标的相关信息。

接收机通常包括前端接收机和信号处理单元两个部分。

前端接收机负责接收和放大电磁波信号，采用高灵敏度的天线和低噪声放大器，并能适应不同频率范围的电磁波信号。

信号处理单元则对接收到的信号进行频谱分析、信号识别和目标特征提取等操作，以实现目标检测和跟踪。

相比于有源雷达，无源雷达在目标检测方面具有一些独特的挑战。

首先是信噪比问题。

自然电磁波信号通常非常微弱，受到地球大气、电离层、人造电磁波等干扰，信噪比较低。

因此，在无源雷达中，提高信噪比是一个重要的技术难题。

其次是目标分辨问题。

由于无源雷达无法控制电磁波的波束形状和辐射方向，因此难以实现对目标的精确定位和形状分辨。

这就需要通过复杂的信号处理算法和模型来提高目标识别和分类的准确性。

无源雷达的应用领域非常广泛。

军事领域中，无源雷达可以用于实现对潜艇、舰船和飞机等目标的隐蔽性侦测和追踪；国土安全领域中，无源雷达可以用于边境监控和防卫系统的建设；民用领域中，无源雷达可以用于气象监测、地震预警和无人驾驶等应用。

近年来，随着无源雷达技术的不断发展，越来越多的应用领域开始关注并采用无源雷达技术。

为了进一步提高无源雷达的性能和应用领域，目前正在进行一些研究和发展工作。

其中包括对接收机的敏感度和动态范围的提升、信号处理算法的改进、目标特征提取方法的优化等。

此外，还有一些新型的无源雷达技术正在兴起，如基于光学波的无源雷达、基于声波的无源雷达等，这些新技术有望进一步推动无源雷达的发展。

机载红外设备多平台协同探测无源定位方法

文章编号：1002-2082 (2021) 03-0392-06机载红外设备多平台协同探测无源定位方法骆明伟，檀立刚（四川九洲电器集团有限责任公司技术创新中心，四川绵阳 621000）摘要：随着科学技术的发展日新月异，红外侦察设备已越来越广泛地应用于机载平台。

典型机载红外设备红外传感器和激光传感器作用距离存在着明显的不匹配问题，对超远距离目标无法精确定位。

为实现距离缺失条件下远距离或超远距离目标的高精度定位，提出了多平台协同探测无源定位方法。

仿真结果表明，多平台协同探测无源定位算法可有效实现高精度目标定位，其定位精度约为7%R ，优于传统到达时差定位（TDOA ）和到达方向定位（DOA ）等方法。

关键词：机载红外设备；多平台；协同探测；目标定位中图分类号：TN215 文献标志码：A DOI ：10.5768/JAO202142.0301003Method of passive location based on multi-platform collaborativedetection by airborne infrared equipmentLUO Mingwei ，TAN Ligang（ Technological Innovation Center, Sichuan Jiu Zhou Electric Group Co., Ltd., Mianyang 621000, China ）Abstract ：With the rapid development of science and technology, the infrared reconnaissance equipment is widely used in airborne platforms. There is an obvious mismatch in operating distance of infrared sensor and laser sensor in typical airborne infrared equipment, which can’t accurately locate the ultra-long distance targets. In order to realize the high precision location of long distance or ultra-long distance targets under the conditions of distance deletion, the method of passive location based on multi-platform collaborative detection was proposed. The simulation results show that the passive location algorithm based on multi-platform collaborative detection can effectively realize the high precision targets location, and the location precision is about 7%R , which is superior to that of traditional TDOA and DOA methods.Key words ：airborne infrared equipment ；multiple platform ；collaborative detection ；targets location引言典型的机载红外侦察设备一般具备红外、可见光和激光等传感器，但在实际使用过程中发现，可见光探测器受云、雨、雾天气影响严重，激光探测器受大气传输衰减限制较大，在远距离或超远距离探测时，可见光成像和激光测距的效果并不理想，红外探测器较前两者受大气环境与复杂背景影响相对较小，出现了激光测距与红外成像作用距离不匹配问题，无法获取激光测距信息[1]。

无源定位精度分析

沈爱国，秋喜姜
（放军电子工程学院，肥２０３）解合３０７
摘要：介绍了到达时差无源定位的基本方法，以四站定位为例，具体分析了到达时差无源定位精度问题，并通过计算
机仿真给出了几种典型布站情况下几何精度因子分布图。
ｅｔｈｅｍｅｒｃｄｍｔｏｆｐｅｉｓｏ（ｎｓｔｅｇｏｔｉｉｉｎｏｒｃｓｉｎＧＤＯＰ）ｉｅｅａｐｃａｔｔｏａｏｔｈｏｇｏｐｔｒｎｓｖｒｌｅｉｌａｉｎｌｙｕｒｕｈｃｍｕｅｓｓｔ
ｓｍｕｌｔｏｎｉａｉ．
Ｋｅｙｗｏｒ：ｓｉｏｃｔｏｔｍｅｄｉｆｒｎｅｏｆａｒｖａ；ｔｔｏｎｌｙｕｔｇｏｔｉｄｍｔｏｆｐｅｉ— ｄｓｐａｓｖｅｌａｉｎ；ｉｆｅｅｃｒｉｌｓａｉａｏ；ｅｍｅｒｃｉｉｎｏｒｃｓ
个时延差值形成以测出时延差值的２个站连线作为
轴线的１个旋转双曲面，两个旋转双曲面相交得到
分析。在多站测量到ＴＯＡ数据之后，Ｄ需要求解１组非线性方程组才能够得到辐射源的位置。本文首
收稿日期：０６０８２０ —１ —２Ｓ Nhomakorabeaｏｎｉ
０引言
无源定位系统本身不发射电磁波，完全是被动
工作的，因此具有隐蔽性好的优点，对于提高系统

单星无源定位原理及精度分析

中图分类号：Ｎ７Ｔ９７１Ｔ９；Ｎ６．文献标识码：Ａｄｉ１．９９ｉｉｎ１０ —８３．０１０．０ｏ：０３６／．ｓ．０１９ｘ２１．６０４ｓ
ＳｎｌａｅｌｅＰａｓｖｃｌａｉｎＰｒｎｉｌｎｅｉｉｎＡｎｌｓｓｉｇｅＳｔｌｔｓｉｅＬｏａｉｔｏｉｃｐｅａｄＰｒｃｓｏａｙｉｉｚ
ｈｇｒｃｓｎｌａｚｔｎｏｏｍｕｉａｏｄＴＦｉｎｌＯｌｉｇｅｓｔｌｔｌｔｒｗｔｅｕｎｙｌａｉｔｎｉｐｅｉｏｏｌａｉｆｃｍｎｃｔｎａ＆Ｃｓａｓｉｓｌａｅｌｅｐａｏｍｉｆｑｅｃｌｉｈｉｃｉｏｉｎｇｎｉｆｈｒｃａｏｚｏｍｔｅｅｎｔｔ．Ｆｒｅｍｒ，ｈｍｎｆｓｎｄｔｔｎａｒｒｆｑｅｃ，ｅｕｎｙｍａｕｅｎｒｒｅｄｉｄｍｏｓａｅｈｓｒｄｕｔｒｏｔｅｄａｄｏｇ￣ｔａｉ，ｃｒｉｅｕｎｙｆｑｅｃｅｒｍｅｔｒｈｅｅｉｒｏｅｒｒｓｅｏｎｅｉｒｉａｉｅｒｏｐｔａｃｒｉｇｔ５ｍｌｉｒｓｎｒｒｅｔＴｅｃｎｌｓｓｆｌａｄｓｔｌｔｏｂｔｌｔｄｓａｅｃｍｕｅｃｏｄｎｋｌａｉｔｎｐｅｉｏ￣ｉｍ．．ｈｏｃｕｉｎｉｕｅｕａｌｅｔｕｄｏｃａｏｚｏｃｉｅｏｓ
ｆｒａｇｍｅｔｉｎａｄａａｙｉｆｌａｉａｉｎｐｅｉｉｎｉｄｘｓｉｉｇｅｓｔｌｉａｓｅｌａｉｔｎｓｓｅｏｒｕｎａｔｎｎｌｓｓｏｏｌｚｔｒｃｓｏｎｅｅｎｓｎｌａｅｌｅｐｓｉｏｌｉｙｔｍ．ｏｃｏｔｖｃｚｏａＫｅｒｓｓｎｌａｅｌｔａｓｖｏａｉａｉｎ；ｏｙｗｏｄ：ｉｇｅｓｔｌｅｐｓｉｅｌｃｌｔｏｃｍｍｕｉａｉｎｓｇｌＴｒｉｚｎｃｔｉｎａ；＆Ｃｉａ；ｉｈｐｅｉｉｎｌｃｌａｉｎｏｓｇｌｈｇｒｃｓｏｏａｉ；献定】文

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理无源雷达是一种无需发射信号而能够获取目标位置的定位技术。

其原理是基于天线接收到目标发射的无线电波，通过信号处理和计算，可以计算出目标的位置和速度信息。

无源雷达主要由两个部分组成：接收天线和信号处理器。

接收天线会接收到目标发射的信号，并传送到信号处理器中进行处理分析。

信号处理器需要进行频谱分析、多普勒分析和时域分析等操作，对接收到的信号进行加工处理，通过多种算法计算出目标的距离、速度以及方位角等信息。

其中，频谱分析是无源雷达定位的关键技术之一。

通过对接收到的信号进行频谱分析，可以得到频域信息。

在接收目标信号时，无源雷达会接收到多种频率、不同相位和不同功率的信号，而这些信号都会对目标位置和速度的计算产生影响。

因此，无源雷达需要通过频谱分析和计算，识别出所有信号的信息，再进行处理后确定目标位置和速度。

另一个重要技术是多普勒分析。

当目标向雷达靠近或远离时，目标发射的信号会发生多普勒频移。

这种频移可以通过多普勒分析技术来计算出目标的速度信息。

同时，多普勒分析也可以用于识别并过滤掉各种杂波和背景噪声，从而提高雷达的定位精度。

总的来说，无源雷达的优点在于对空间目标主动隐蔽，无需信号发射，避免了被探测的风险。

但是也存在一些局限性，比如需要目标自发射信号，目标发射器的功率和发射方式需满足雷达系统的接收条件等。

此外，信号的识别和处理算法设计也是无源雷达技术发展的重要方向。

总之，无源雷达的定位原理是基于目标发射信号被接收后的信号处理和分析，识别出目标的位置、速度、方位角等信息。

该技术的优点在于能够有效隐蔽目标，但也有其局限性，需要继续进行相关技术研究和探索。

无源双站交叉定位误差分析

无源双站交叉定位误差分析邱硕丰1,刘军2(1.中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101;2.解放军66135部队,北京100144)摘要:在无源侦察定位中,常采用双站交叉定位的方式对雷达辐射源进行定位㊂由于电子侦察设备存在测向误差,双站布站方式存在随机性,因此对辐射源的定位结果也不尽相同㊂通过定位模糊面积和圆概率误差(C E P )2种评价手段,对影响定位精度的测向误差和布站方式进行了分析㊂关键词:无源定位;三角交叉定位;误差分析中图分类号:T N 971.1 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2018)05-0022-05D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2018.05.005E r r o rA n a l ys i s f o rP a s s i v eD o u b l e -s t a t i o nC r o s sL o c a t i o n Q I US h u o -f e n g 1,L I UJ u n 2(1.T h e 723I n s t i t u t e o fC S I C ,Y a n g z h o u225101,C h i n a ;2.U n i t 66135o fP L A ,B e i j i n g 100144,C h i n a )A b s t r a c t :D o u b l e -s t a t i o n c r o s s l o c a t i o n i s a r e gu l a rm o d e i n t h e p a s s i v e r e c o n n a i s s a n c e l o c a t i o n .B e -c a u s e t h a t t h e d i r e c t i o n f i n d i n g e r r o r e x i s t s i n t h e e l e c t r o n i c r e c o n n a i s s a n c e e q u i p m e n t ,t h e r a n d o m -n e s s e x i s t s i n t h e d o u b l e -s t a t i o nd i s t r i b u t i o nm o d e ,t h e l o c a t i o n r e s u l t s t o t h e r a d i a t i o n s o u r c e s a r ed i f fe r e n t .T h i s p a p e r a n a l y z e s t h e d i r e c t i o nf i n d i ng e r r o r a n d s t a t i o nd i s t r i b u t i o nm o d ewhi c h i n f l u -e n c e t h e l o c a t i o na c c u r a c y t h r o u g ht w oe v a l u a t i n g m e a n so f l o c a t i n g f u z z y ar e aa n dc i r c u l a r e r r o r p r o b a b l i l i t y (C E P ).K e y wo r d s :p a s s i v e l o c a t i o n ;t r i a n g l e c r o s s l o c a t i o n ;e r r o r a n a l y s i s 收稿日期:201805160 引言雷达是现代战争中重要的一环,自投入应用以来,就在军事上大显身手,为了应对雷达的威胁,电子战应运而生㊂电子侦察是应对雷达辐射源探测的主要手段之一,采用无源侦察的方式,能够在隐蔽良好的条件下对雷达辐射源的载频㊁脉宽㊁重频㊁来波方向等参数进行侦收,进而通过单站的多点侦察或多站的协同侦察实现对目标辐射源的定位,为上级决策提供情报支撑或引导打击力量摧毁雷达辐射源,从而掌握战场主动权㊂本文从定位模糊面积和圆概率误差(C E P )2个维度进行评价,主要分析在双站交叉定位时,不同布站方式的定位精度,以此指导实际使用中的布站策略[1]㊂1 双站无源定位的模型典型的双站无源定位系统如图1所示,其中,A ㊁B 为侦察设备所在位置,T 为雷达辐射源的真实位置,α1和α2分别是目标辐射源与观测站之间的夹角㊂侦察设备进行测向时,存在测量误差,常用的表示方式为均方根误差,如图1(a )中θ所示㊂一般在2个侦察点上采用的为相同型号的侦察设备,其对应的测量误差相同,测向结果符合在真实方位上的零平均误差正态分布,由侦察设备的测向误差引起定位模糊区可按照图1(a )中四边形P MN O 计算㊂另一种定位精度的评价方式为C E P ㊂C E P 原是火炮和轰炸用语,以目标为圆心,以一定的距离作为半径,大量的炮弹瞄准目标发射,若有50%的炮弹落入该圆内,则该距离为C E P ㊂在对目标辐射源进行定位时,也可采用C E P 的方式进行误差描述㊂2018年10月舰船电子对抗O c t .2018第41卷第5期S H I P B O A R DE L E C T R O N I CC O U N T E R M E A S U R EV o l .41N o .5以通过测量定位出的雷达辐射源位置为圆心㊁以C E P 为半径作圆,雷达辐射源有50%的概率处于该圆内,亦即定位出的位置有50%概率落在以实际位置为圆心㊁C E P 为半径的圆内,如图1(b)所示,其中S 为定位出的雷达辐射源位置[2-3]㊂图1 典型的双站无源定位系统示意图1.1 定位模糊面积如图1所示,将求解问题放在坐标系下完成㊂不失一般性,令A ㊁B 两点均在横坐标上,其中A 点在坐标原点㊂A ㊁B 观测站之间的距离为d ,即双站定位的基线长度㊂由此可以得到图中所示的6条直线的公式:l 1:y =ta n α1x (1)l '1:y =t a n (α1-θ)x (2)l 1ᵡ:y =ta n (α1+θ)x (3)l 2:y =ta n α2(x -d )(4)l '2:y =t a n (α2-θ)(x -d )(5)l 2ᵡ:y =ta n (α2+θ)(x -d )(6) 由l 1与l 2联立可确定T 点坐标,由l ᵡ1与l '2联立可确定P 点坐标,由l ᵡ1与l ᵡ2联立可确定M 点坐标,由l '1与l ᵡ2联立可确定N 点坐标,由l '1与l '2联立可确定O 点坐标㊂因此得到各点的坐标:T :t a n α2d t a n α2-t a n α1,t a n α1t a n α2d t a n α2-t a n α1æèçöø÷P :t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1+θ),æèçt a n (α1+θ)t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1+θ)öø÷M :t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1+θ),æèçt a n (α1+θ)t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1+θ)öø÷N :t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1-θ),æèçt a n (α1-θ)t a n (α2+θ)d t a n (α2+θ)-t a n (α1-θ)öø÷O :t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1-θ),æèçt a n (α1-θ)t a n (α2-θ)d t a n (α2-θ)-t a n (α1-θ)öø÷通过P ㊁M ㊁N ㊁O 4点坐标可以求得P M ㊁MN ㊁N O 和P N 4条线的长度:L P M =(p x -m x )2+(p y -m y )2(7)L MN =(m x -n x )2+(m y -n y )2(8)L N O =(n x -o x )2+(n y -o y )2(9)L P N =(p x -n x )2+(p y -n y )2(10)式中:p x ㊁p y ㊁m x ㊁m y ㊁n x ㊁n y ㊁o x ㊁o y 分别为P ㊁M ㊁N ㊁O 点的横纵坐标㊂由此可以得到四边形P MN O 的面积:S =L P M +L MN +L N P 2L MN +L N P -L P M 2æèçöø÷L P M +L N P -L MN 2æèçöø÷L P M +L MN -L N P 2æèçöø÷æèçöø÷+L P N +L N O +L O P 2L N O +L O P -L P N 2æèçöø÷L P N -L N O +L O P 2æèçöø÷L P N +L N O -L O P 2æèçöø÷æèçöø÷(11)1.2 圆概率误差不失一般性,观测站的位置仍然设在A ㊁B2点,目标辐射源的真实位置在T 点,以T 点为圆心㊁C E P 为半径(称为R )作圆,则定位结果落在该圆内的概率为50%[4]㊂如图2所示,经A 点的任意一条线与圆相交,交于C ㊁D 2点,分别与B 点形成的夹角为α2+δ1和α2-δ2㊂A 点与圆相切时是相交的边界情况,切32第5期邱硕丰等:无源双站交叉定位误差分析点与A 点形成的夹角分别为α1+γ和α1-γ㊂图2 圆概率误差示意图当R 为C E P 时,应满足:0.5=ʏγ-γ1σ2πe x p -y 22σ2æèçöø÷ʏδ2-δ11σ2π㊃e x p -x 22σ2æèçöø÷d x d y(12)2 模拟仿真2.1 目标辐射源距基线最短距离保持不变如图3所示,T 是雷达辐射源的真实位置,不妨令T 位于坐标系的坐标轴上,目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离保持不变,即T 位置不变,A ㊁B 两点分别在x 轴的负半轴和正半轴滑动,A ㊁B 两点在不同的位置上对应出不同的定位模糊面积㊂图3 基本模型示意图按照T 点距离A B 基线的最短距离为10k m ,侦察站测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ进行仿真,得到A ㊁B 两站在不同位置上的定位模糊面积,仿真结果如图4所示㊂图4 模糊面积仿真结果在3种不同的测向精度条件下,最小的模糊面积及其对应的2个侦察点位置如表1所示㊂表1 最小模糊面积及对应侦察点位置测向精度(r .m.s)A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角最小模糊面积(k m2)1ʎ(-5.78,0)(5.78,0)60.0ʎ60.0ʎ0.192ʎ(-5.80,0)(5.80,0)59.9ʎ59.9ʎ0.755ʎ(-5.95,0)(5.95,0)59.3ʎ59.3ʎ4.78仍然按照目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离为10k m 的条件进行模拟仿真,分别得到测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ时的C E P 结果,如图5所示㊂在3种不同的测向精度条件下,最小C E P 及其对应的2个侦察点位置如表2所示㊂42舰船电子对抗第41卷图5 C E P 仿真结果表2 最小C E P 及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s )A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角C E P (m )定位精度1ʎ(-6.4,0)(6.4,0)57.4ʎ57.4ʎ260.72.2%2ʎ(-6.2,0)(6.2,0)58.2ʎ58.2ʎ505.04.3%5ʎ(-6.2,0)(6.2,0)58.2ʎ58.2ʎ1134.9.6%通过定位模糊面积和C E P2种评价方式,在目标辐射源距2个侦察站形成的基线间最短距离保持不变的条件下,当目标辐射源㊁2个侦察点构成等边三角形时,有最佳的定位结果㊂2.2 目标辐射源距两观察点距离相等如图6所示,目标辐射源的真实位置为T ,两观测点分别为A 和B ,目标辐射源到两观测点的距离相等,即目标辐射源和2个观测点构成了等腰三角形,不妨令T 点在y 轴上,A 点和B 点分别在x 轴的负半轴和正半轴上㊂在这种情况下,其中一个观测点相对于目标辐射源和另一个观测点的夹角的不同,形成的定位模糊面积和C E P 也不同㊂按照目标辐射源到侦察点的距离为10k m 为图6 布局模型示意图例进行仿真,分别得到测向精度(r .m.s )为1ʎ㊁2ʎ和5ʎ时的定位模糊区面积,如图7所示㊂图7 不同测向精度的定位模糊区面积在3种不同的测向精度条件下,最小定位模糊区面积及其对应侦察点位置如表3所示㊂同样以目标辐射源到侦察点的距离为10k m为例,按照测向角度在30ʎ~60ʎ范围内变化㊁测向精度在1ʎ(r .m.s )~3ʎ(r .m.s)范围内变化进行仿真,得到图8,提取不同测向精度条件下的最佳定位结果,分析其对应的布局方式,如表4所示㊂以上述2种评价手段对目标辐射源到两观测点的距离相等这种情况进行分析㊂52第5期邱硕丰等:无源双站交叉定位误差分析表3 最小定位模糊区及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s)A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角最小模糊面积(k m 2)1ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ0.12192ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ0.48785ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ3.0619表4 最小C E P 及其对应侦察点位置测向精度(r .m.s )A 点位置(k m )B 点位置(k m )A 点夹角B 点夹角C E P (m )定位精度1ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ205.52042.06%1.5ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ308.27993.08%2ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ411.05954.11%2.5ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ513.86305.14%3ʎ(-7.1,0)(7.1,0)45ʎ45ʎ616.69586.17%图8 最小C E P 仿真结果3 结束语通过上述分析和模拟仿真,在2种典型的交叉定位条件下,以定位模糊面积和C E P2种评价方法,得到了最佳布站方法,在工程和实际应用中有较好的参考意义㊂参考文献[1] 孙仲康,郭福成,冯道旺,等.单站无源定位跟踪技术[M ].北京:国防工业出版社,2008.[2] 谢鑫.测向交叉定位最优布站方案分析[J ].电子科技,2014,27(8):8589.[3] 廖海军.多站无源定位精度分析及相关技术研究[D ].成都:电子科技大学,2008.[4] 刘钰.无源定位技术研究及其定位精度分析[D ].西安:西北工业大学,2005. (上接第21页)[8] 袁家军.持续改进加速实现航天质量管理能力的新跨越[J ].航天工业管理,2008(9):69.[9] 孙静.基于产品数据包的成熟度评价研究[D ].天津:天津大学,2012:112.[10]杨世东,陆宏伟,韩天龙,等.宇航单机产品成熟度定级实践[J ].质量与可靠性,2015(4):3135.[11]袁家军.航天产品成熟度研究[J ].航天器工程,2011,20(1):17.[12]刘旭奕.可靠性数据包信息化管理的思路与方法[J ].航天标准化,2012(1):4144.[13]褚润通,王春妮,姚晓菊.5W 2H 分析法在设计性实验中的应用[J ].甘肃科技,2010,9(26):180181.[14]赵新军,李晓青,钟莹.创新思维与技法[M ].北京:中国科学技术出版社,2014.[15]杜永平.创新思维与技法[M ].北京:北方交通大学出版社,2003.62舰船电子对抗第41卷。

无源雷达的定位原理

无源雷达的定位原理一、引言无源雷达是一种新兴的无线电定位技术，相比传统的有源雷达具有低成本、低功耗、方便部署的优势。

本文将详细介绍无源雷达的定位原理，包括工作原理、技术挑战以及应用场景等内容。

二、工作原理1. 无源雷达概述无源雷达基于接收来自目标的环境噪声信号，通过处理和分析这些信号来实现目标的定位。

无源雷达的核心思想是利用目标本身发射的信号或周围环境中的信号，而不是使用有源雷达一样的发射信号，从而实现定位。

2. 接收系统无源雷达的接收系统包括天线、前端放大器和信号处理器等组件。

天线用于接收环境噪声信号，并将其输入到前端放大器中。

前端放大器负责将接收到的微弱信号放大到能够被信号处理器处理的水平。

3. 信号处理器信号处理器是无源雷达的重要组成部分，其功能是对接收到的信号进行处理和分析，从而实现目标的定位。

信号处理器通常包括信号增强、时频分析、目标识别和定位等模块。

其中，时频分析模块用于提取信号的时延和频率特征，目标识别模块用于判断目标的类型，定位模块利用时延和频率特征计算目标的位置。

三、技术挑战1. 环境噪声由于无源雷达依赖接收环境噪声的特点，环境噪声的干扰成为技术挑战之一。

环境噪声来源复杂、幅度较小，如何在弱信号中提取出目标信号成为一个难题。

2. 目标识别无源雷达需要通过信号处理器对目标进行识别和分类，但不同目标的信号特征各异，如何准确地识别目标成为技术挑战。

3. 定位精度无源雷达的定位精度受到多种因素的影响，如环境噪声、信号功率和天线的角度等。

提高定位精度是无源雷达技术发展的关键挑战之一。

四、应用场景1. 航空领域无源雷达在航空领域中有广泛应用。

例如，无源雷达可以用于飞机的自主导航、空中交通管制和飞机的隐身技术等方面。

2. 智能交通无源雷达可以应用于智能交通系统中。

通过将无源雷达安装在红绿灯或者路边，可以实现对交通流量、车辆速度等信息的实时监测和分析。

3. 安防监控无源雷达在安防监控领域也有着重要应用。

有源无源一体模式下目标定位及其精度研究分析

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎａａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅ２ｓｔａｔｉｏｎｓｐｓｓａｉｖｅｃｒｏｓｓｉｎｇｌｏｃａｔｉｏｎ，ａｎｕｎｉｔｅｄｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｄｉｒｅｃｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｉｍｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｃａｔｉｏｎｉｓａｄｖｎｃａｅｄ，ａｎｄｉｔｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｎｄａｌｃａｏｔｉｏｎｐｒｅｃｉ — ｓｉｏｎａｌｅａｎｌｙａｚｅｄ．Ｔｈｅｌｃａｏｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｆｏｒｍｕｌａｏｆｍｕｌｔｉ — ｓｔａｔｉｏｎｒａｄａｒｓｉｓｄｅｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎ
ＺｈａｎｇＺｈｅｎｇｃｈａｏＬｉＷｅｎｃｈｅｎＷａｎｇＬｉｐｉｎｇＬｉＨｏｎｇ
（Ｕｎｉｔ６３８９１，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）
ａｄｖｎｔａａｇｅｓｏｆｈｅｔａｃｔｉｖｅｍｕｌｔｉ — ｓｔａｔｉｏｎｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｎｄａｔｈｅｐｓｓａｉｖｅ
ｃｅ，ｔｈｅｔａｒｇｅｔｌｏｃａｔｉｏｎ

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曲线方程，而是利用测向定位结果通过投影手段构
造一个ＴＯＤＡ的假测量位置，合理设计其协方差并矩阵，最后通过 ห้องสมุดไป่ตู้合方法得到无源组合量测的精度
表达式。
１无源定位精度计算
为简单起见，仅讨论二维双站无源协同定位情形，双站无源定位示意图如图１所示。观测站与目标的几何位置，图１ａ所示，Ｂ为两观测站位如（）Ａ，置，Ｃ为目标；１ｂ为定位投影示意图。图（）设观测站Ａ坐标为（一ｆ０ｚ）观测站Ｂ，）（＞０，
要：过对无源雷达测向定位和时差定位原理的分析，导出定位精度的一般表达式及理论曲通推
线。采用最小均方误差法对两种定位算法的结果进行融合，出组合定位误差的分布，得并讨论影响组合定位精度的因素。最后通过场景仿真，证了精度计算方法的正确性。验
关键词：无源雷达；位精度；ＤＡ；ＤＰ定ＴＯＧＯ中图分类号：Ｎ５Ｔ９文献标识码：Ａ文章编号：６３５９（０２０ —９－４１７ —６２２１）３２４０
ＴｈｅＡｎａｙｉｆＣｏｒｎｔｄＰｏｉｉｎｉｃｒｃｆＰａｓｖｄａｓｌｓｓｏｏｄｉａｅｓｔｏｎｇＡｃｕａｙｏｓｉｅＲａｒ
ＳＯＮＧｅ．ｉＷｎｂｎ
（ｈ０ｈＲｓａｈＩｓｔｔｏＥＣ，ｈｎｄ１０６ＣｉａＴｅ１ｔｅｅｒｎｔｕｅｆＴＣｅｇｕ６０３，ｈ）ｃｉＣｎ
ＡｂｔａｔＢｙａｌｚｎｈａｉｉｃｐｅｆｔｅｔｍｅｄｆｅｅｃｎａｇｔａｉｕｈｐｓｔｏｔｏｓ，ｓｒｃ：ｎａｙｉｇｔｅｂｓｃｐｒｎｉｌｓｏｈｉｉｆｒｎｅａｄｔｒｅｚｍｔｏｉｎｍｅｈｄｉｔｅｇｎｒｌｅｐｅｓｏｎｈｈｏｅｉａｕｖｆｐｓｔｎｎｃｕａｙａｅｏａｎｄＴｈｅｍｅｒｃｄｌｈｅｅａｘｒｓｉｎａｄｔｅｔｅｒｔｃｌｃｒｅｏｏｉｉｉｇａｃｒｃｒｂｔｉｅ．ｏｅｇｏｔｉｉｕ—
而忽略辅站的测向结果。这里，不联立测向与双并
０引言
无源探测系统因其良好的隐蔽性而获得广泛深入的研究。在多站无源定位技术中，常见的定位最
方法为测向交叉法和测时差法（ＤＡ，ｉｅＴＯｔｍｄｆｒｎｅｏｒｖ１。测向定位一般精度不高，差ｉｅｅｃｆｒａ）ｆａｉ时
ｔｎｏｏｉｏｉｇａｃｒｃＧＯ）ｉｄｒｅｏｅｇｔａｔｑａｅｓｍｔｎｏｔｅｔｅｄｆｒｉｆｓｉｎｃｕａｙ（ＤＰｓｅｖｄｆｍａｗｉｅｌｓｓｕｒｔａｏｆｈｍｉｅ— ｏｐｔｎｉｒｈｄｅｅｉｉｉｆ
ｅｃｎａｇｔａｉｔａｕｅｎｓｏｅａｔｒｉｈｈｖｎｉｎｅａｄｔｒｅｚｍｕｈｍｅｓｒｍｅｔ．Ｓｍｅｋｙｆｃｏｓｗｈｃａｅａｍｐｏｔｎｆｃｎｔｅｃｏｄｎ — ｒａｔｅｆｔｏｈｏｒｉａｅ
第３期２１０２年６月
中国纠譬陂譬帜鼋；研宪
ＪｕｎｌｆＣＩｏｒａＡＥＴｏ
Ｖｏ．１７Ｎｏ．３
Ｊｎ２１ｕ．０２
无源雷达协同定位精度分析
宋文彬
（中国电子科技集团公司第１究所，０研成都摘６０３）１０６
ｔｄｐｓｔｏｉｇａｃｒｃｒｉｃｓｄ．Ｍｏｅｖｒｏｏｕｅｉｌｔｎｒｉｅｏｓｏｔｆｅ — ｅｏｉｉｎｎｃｕａｙａｅｄｓｕｓｅｒｏｅ，ｓｍｅｃｍｐｔｒｓｍｕａｉｓａｅｇｖｎｔｈｗｈｅｅｆｃｏｔｖｎｓｆｔｅａｃａｙｆｒｌ．ｉｅｅｓｏｈｃｕｒｃｏｍｕａＫｅｒｓ：ｐａｓｖａａ；ｐｓｔｎｎｃｕａｙ；ＴｙｗｏｄｓｉｅｒｄｒｏｉｏｉｇａｃｒｃｉＤＯＡ；ＧＤＯＰ
定位则相对好很多，要求观测站时间严格同步。但从定位原理分析人手，合两种定位方法，应用融并
“ 定位精度的几何稀释” ＧＯ，ｅｍｔｃｄｕｉｆ（ＤＰｇｏｅｒｉｔｎｏｉｌｏ
ｐｅｉｏ）ｒｃｉ来标定协同定位能力，时探讨影响定位ｓｎ同能力的关键因素。茅玉龙等 ¨ 仿真研究了双站测向定位的精度分布与优化问题。陈玲等研究了