无源定位系统概述及仿真软件设计

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1、无源定位系统概述及仿真软件设计第一章绪论1.1课题研究的背景及意义随着现代战场电子战环境变得越来越复杂，过去传统的探测系统已经无法满足现代战争的要求，迫切需求一种新的探测手段来对空地目标进行快速准确地定位。其中能保证自己能够隐身的前提下又能快速精确定位敌方辐射源的无源定位技术，成为了电子战的核心技术之一，它对于保存自己、摧毁敌人都具有非常重要的意义，越来越受到世界各国的高度重视[1]。传统的目标定位技术大多数借助主动工作方式的雷达技术，即有源定位。有源定位系统一般通过能主动发射电磁波的有源探测器对目标进行探测，很容易将自己的位置暴露给敌方，继而导致敌方的干扰和打击。无源定位系统本身

2、不发射电磁波，而是利用被动接收到的目标辐射源发射信号来进行目标定位[17]。接收电磁信号是单程传输，因而其可达到远距离探测，同时具有很好的隐蔽性与很强的抗干扰能力。极大地提高了定位系统在各种复杂电磁辐射环境下的工作能力和抗干扰能力[21]。此外，无源定位系统不需要大功率的发射机，可以省略成本最高的发射单元，提高了经济效率[22]。按照所需定位设备数目的多少，无源定位可以简单分为单站和多站无源定位[2]。其中多站无源定位设备由多个探测站构成，需要的资源量大、技术复杂、机动性差、成本高，而且还需要解决不同探测站点之间时间同步问题，使用场合相应地受到限制。只需要使用一个观测平台的单站无源

3、定位进行侦察和对敌方目标定位，它需要的资源少，成本低，还具有高度的独立性与机动灵活性，与武器系统配套使用方便[3]。..1.2无源定位技术国内外发展研究现状电子对抗活动的开始要追溯到上世纪40年代，，那时人们仅仅使用最简单的测向对怀疑或确定为敌方的辐射源进行反复的测向，然后将结果以手工的形式标定在地图上。后来又通过电子地图和电子侦察设备的配套开发研制、直接将勘察测绘结果标注在地图上，通过计算，最终确定目标的方位。随着科技的快速发展，被动定位逐渐作为一种特定的技术被提出，由于计算机的发明，也可以使用计算机计算定位结果，大大地提高了计算速度和精度。无源定位再也不是电子侦察设备所附带的其

4、中一项功能。由于特殊的机载和地面固定德尔侦察定位站的出现出现，如何提高定位精度和对运动目标进行快速定位成为一项新课题被人们争相研究。位置的定位精度大大提高，从以前的大约为距离的几分之一迅速提高到1%的级别。近几十年来，人们不但在提高定位精度和缩短定位时间这大任务继续加大研究，在工程上，对同时定位多目标和定位非主动发射源的研究越发成熟、研制的相关设备的实用性也在不断的提高。我国对无源定位技术进行相关的理论工作研究还是从上世纪80年代开始的，当时主要采取的方法是方位测量三角交汇定位。近年来，相位差变化率定位、时差定位等方法也慢慢被重视和研究，但这些方法研究的进展还没成熟到可以进行工程应

5、用的阶段。在所有的定位方法中，方向测量定位方法应该是研究时间最早、研究人数最多，研究应用最广泛的一种方法，因为电子侦察设备的基本功能之一就是测量方向，并且方向参数是确定辐射源位置所有可用参数中最为可靠[11]。特别是在现今日趋复杂的强电磁信号环境下，方向参数几乎已经成为唯一可以信赖的参数。因而方向测量法一直做为定位方法研究的主要内容被进一步拓展。人们在定位原理、算法、最佳布站分析以及精度分析、虚假定位和跟踪滤波消除等方面已经做了大量的工作，并且也取得了丰硕的成果，但是这些是远远不够，还有很多问题值得我们进一步改进和研究的。.第二章无源定位系统需求分析与设计2.1主要作战对象分析台湾

6、海军大中型水面舰艇主要包括：基德级驱逐舰、成功级护卫舰、拉斐特级护卫舰、诺克斯级护卫舰等，其主要远程对空探测手段为舰载远程对空警戒雷达，对飞机的作用距离通常为300~450公里；舰载远程防空武器主要是引进美国的标准-Ⅰ型和标准-Ⅱ型舰载防空导弹武器系统，标准-Ⅰ型系列舰对空导弹构成的防空区域最大对空防御距离为38~94公里，标准-Ⅱ型系舰对空导弹的防空区域最大对空防御距离为100~185公里。我海军正面主要是美国太平洋舰队，其主战兵力包括：大中型航空母舰、导弹巡洋舰、护卫舰、驱逐舰、两栖攻击舰/船坞登陆舰、指挥舰等；航空母舰典型斗战编队由8~10艘舰艇组成，包括：航空母舰1艘、导弹

7、巡洋舰2~3艘、导弹驱逐舰3~4艘，攻击型核潜艇1~2艘，快速支援舰1艘；典型两栖攻击编队由两栖攻击舰1艘、防空型导弹驱逐舰3~4艘、编队补给船1艘。美国典型航母作战编队、两栖攻击编队其主要编队防空警戒雷达主要有AN/SPY-1系列多功能相控阵雷达为骨干雷达，部分舰艇装备对空探测距离为400公里左右的AN/SPS-48E或AN/SPS-49（V）对空警戒雷达。各种水面舰艇编队防空导弹系统由射程为10~185公里的标准-Ⅱ型系列防空导弹、海麻雀近程防空导弹、斯拉姆反导导