无源定位技术:模糊与无解分析及多因素影响

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21模糊分析-wedo2.0课程包关注的是无源定位技术中的一个关键挑战,即在平面三站时差定位系统中遇到的无解和模糊问题。时差定位是一种基于接收信号的时间延迟来确定目标位置的方法,它的核心是非线性方程组求解,如公式(2.34)所示。 在无迭代的Chan算法应用时,如果基线长度参数b2大于系数ac,会导致定位方程组出现双解或者模糊,也就是可能有多个解。具体来说,当b^2 > ac且a、b、c满足特定条件(a>0, -6≤√b/a≤6或a<0, 6≤√b/a≤-6),则会出现定位模糊,即存在两个或以上相同的正解。这种模糊情况受三站的布局(站1、站2与主站的相对位置)以及基线长度和夹角的影响,决定了系统的定位模糊区域。 课程包详细探讨了不同布站形式对定位模糊的影响,例如通过仿真研究发现,当基线长度和角度变化时,模糊区域的形状和大小也随之变化。图2.4展示了这一现象,其中坐标轴代表空间位置,仿真区域和坐标范围被设定为[-300, 300]公里和[0.5, 40]公里,横轴表示x坐标。仿真结果揭示了布站策略对定位精度和模糊区域的控制策略。 此外,课程还涉及到了多站多普勒频率差定位方法,这种方法用于确定运动平台和固定辐射源之间的相对速度,通过分析多普勒频移计算位置。作者研究了运动平台对固定辐射源和固定平台对运动辐射源的定位原理、算法和精度,强调了系统参数测量误差对定位性能的影响,并提供了实例计算和比较结果。 对于利用多平台多参数的无源定位,如DOA(方向-of-arrival)、TDOA(时间差-of-arrival)、DODA(多径衰落差)、和TDOA.DODA.DDA(联合测量方法)进行了深入研究。这部分内容探讨了最佳布站形式的选择、定位算法的实现、定位精度的数学表达以及误差对整体定位性能的影响。通过计算机仿真,作者对比了这些方法的性能特性,以便更好地理解和优化无源定位系统的设计。 21模糊分析-wedo2.0课程包提供了一个全面的视角,涵盖了无源定位技术中的关键概念、理论基础、实际应用问题以及解决策略,对于理解并改进无源定位系统在复杂环境中(如电子干扰)的性能具有重要意义。