最小二乘定位法在單機無源定位中的應用

谷瑞　李泉　李科海

摘要：單機無源偵察定位技術是一種十分具有潛力、發展前景廣闊的被動定位技術，對于提高戰場偵察能力具有重要意義。本文主要通過確定定位方法、建立觀測模型，來對單機無源定位技術進行研；同時通過最小二乘定位算法，對輻射源進行無源定位，對定位結果帶來的影響進行分析。從仿真結果可知，最小二乘定位算法可降低測量誤差的影響，提高單機無源定位精度。

關鍵詞：無源定位 精度分析 應用

中圖分類號：TN971 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0000-00

1引言

無源定位是指定位站通過接收目標自身輻射的電磁信號對其進行定位的方式[1]，在自身設備不發射電磁波的情況下，對輻射源各種參數（如平臺、敵我、威脅等級等）的屬性識別、測量解算、同時對其位置（包括方位、經緯度等）確定。由于不發射電磁波，只依靠接收電磁波來進行工作，因此，無源定位具有作用距離較遠、隱蔽性較強等優點[2]，對提高偵察系統的生存能力至關重要。

2定位原理及方法

單機無源定位技術，實際上就是將定位方法和定位算法結合到一起。測向交叉定位法（三角定位法）通過載機平臺的移動，利用多次測量方向的交叉點實現定位。

3最小二乘原理

4單機無源定位仿真精度分析

仿真條件：目標慢速運動，運動方向正北，雷達與飛機起始距離為630km，飛機飛行路線為弧線，雷達數據率為0.1Hz，飛機飛行速率為300m/s，飛行高度12000m。

4.1運動速度為18節（即9.3m/s）

仿真結果可得，測向誤差為1.5°的情況下，定位精度達到8%R的時間大約為360秒，此時飛行張角為10°，飛行距離為70km；通過仿真結果可得定位精度達到5%R的時間大約為420秒，此時飛行張角為13°，飛行距離為90km。

4.2運動速度為24節（即12.3m/s）

仿真結果可得，測向誤差為1.5°的情況下，定位精度達到8%R的時間大約為360秒，此時飛行張角為10°，飛行距離為70km；通過仿真結果可得定位精度達到5%R的時間大約為530秒，此時飛行張角為15°，飛行距離為110km。

5單機無源定位系統試飛驗證方法建議

通過以上仿真分析，在單機平臺無源定位中，根據試飛驗證要求可對載機平臺提出飛行速度不低于200m/s，高度為11000m，與目標距離小于430km。飛行軌跡為弧線飛行，飛行張角大于等于20°，小于60°。如圖5.1所示。

6結語

最小二乘定位法在無源定位仿真中，不可避免的存在外界干擾、噪聲和自身測量誤差的影響，觀測值與真實值之間存在誤差，影響無源定位的性能，可降低測量誤差的影響，提高定位精度。

參考文獻

[1]孫仲康，郭福成，馮道旺 等.單站無源定位跟蹤技術[M].北京：國防工業出版社，2008.

[2]Skolnik. Introducation to radar systems[M].New York：McGraw-Hill，2001.

收稿日期：2016-03-29

作者簡介：谷瑞（1988—），女，漢族，陜西西安人，研究生，工程師，研究方向：航空電子電氣系統；李泉（1987—），男，漢族，陜西咸陽人，研究生，工程師，研究方向：航空電子電氣系統；李科海（1961—），男，漢族，陜西咸陽人，大學學歷，副教授，研究方向載波通信系統。