运动目标协同定位与精度评估研究

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1、中图分类号：V249.3论文编号：102870318-SX190学科分类号：081105硕士学位论文运动目标协同定位与精度评估研究硕士生姓名于卓静学科、专业导航、制导与控制研究方向多传感器组合导航指导教师孙永荣教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonCo-locationandPrecisionEvaluationoftheMovingTargetAThe

2、sisinAutomationEngineeringbyYuZhuojingAdvisedbyProfessorSunYongrongSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大

3、学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用于本承诺书)南京航空航天大学硕士学位论文摘要高精度、高可靠性、高稳定性的定位系统是现代军事对抗取得胜利的关键因素，其研究具有重要的军事应用价值。随着电子技术的发展，空战环境日益复杂，传统的单机单传感器定位系统已经无法独立完成运动目标的高精度定位，因此采用协同定位的方式获取运动目标准确的位置信息，保证了系统的稳定性和可靠性，同时也提高了定位精度。本文将对双机异类多传感器协同定位系统展开研究，充分利用多传感器信息融合技术的优势，以多平台协

4、同方式对运动目标进行定位。着重针对协同定位算法、协同定位模式、定位精度评估以及精度影响因素进行研究。首先，文中对协同定位技术的发展进行了分析研究，针对双机协同定位，文中提出了一种多次迭代的GN-IEKF定位算法，该算法在扩展卡尔曼滤波和高斯牛顿迭代算法基础上进行了改进，精度和稳定性要高于现有的协同定位算法；接着，以GN-IEKF算法为基础，对双机PAR与ESM协同定位模式进行了详细分析，与其他几种常用协同定位模式相比，该模式更加稳定可靠且定位效果更好；然后，对该模式的定位精度进行评估，分析各种影响定位精度的因素，提出了改善精度的方案。最后，基于C++设计开发了一套协同

5、定位精度评估软件，具有高效评估多种定位模式、验证定位算法性能以及分析影响因素的功能，为有效提高定位精度提供了重要依据。大量的软件仿真和测试结果表明，本文提出的协同定位算法和模式合理可行，具有重要的现实意义和应用前景。关键词：协同定位，信息融合，扩展卡尔曼滤波，高斯牛顿迭代，精度评估，影响因素分析i运动目标协同定位与精度评估研究ABSTRACTHigh-precision,high-reliabilityandhigh-stabilitypositioningsystemisthekeyfactortoobtainvictoryinmilitaryconfrontati

6、on.Theresearchonithasimportantmilitaryapplicationvalue.Alongwiththedevelopmentofelectronictechnology,aircombatenvironmentisincreasinglycomplex,thetraditionalpositioningsystemwithonlysinglesensorhasbeenunabletoachievethehigh-precisionpositioningtaskofmovingtargets,soweadoptthewayofco-loc

7、ationtoobtaintheaccuratetargetinformation.Co-locationcanguaranteethestabilityandreliabilityofthesystemandimprovethepositioningaccuracy.Thepaper’sobjectisthemulti-sensorco-locationsystemwithdual-aircraft,makingfulluseofthemulti-sensorinformationfusiontechnologywithmulti-platform