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无源定位

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雷达(RADAR)是无线电探测和定位这一英语字缩写后的音译。自雷达诞生以来,其技术有了长足的发展,它所能探测的目标的距离可以远至数千km以外,等效反射面积可以小于10-2m2,它对距离的测量精度可以优于1m。近期发展的雷达成像技术,对目标的分辨率已经做到只有几英寸。雷达探测目标所耗费的时间,也多在秒以下的数量级上。所有这些技术指标,都还在不断地提高。当利用电磁信号获取目标的位置信息时,总是首先想到雷达。雷达探测目标,有一点是共同的,那就是要先发射一个电磁信号,雷达实际探测的是目标对这个信号的反射回波。当人们用仿生学来研究时,雷达对目标定位就如同蝙蝠对目标的探测一样。大部分生物用眼睛对周围环境的目标定位,利用的是目标对外界的辐射,眼睛本身没有辐射信号。从这个意义上讲,利用电磁波对目标进行定位,也应该是可以不必故意发射信号的。这就是我们最早对无源定位的理解。. 实际上,如果仅从定位站本身没有辐射电磁波这一点来定义无源定位,那它可能包括的范围太广了。它可以是对外界目标的定位,也可以是对定位站自身的定位。可以说,所有的导航系统,包括现在具有广泛应用的全球定位系统,就是这后一种定位系统。在本书范围内,我们并不研究这一类的无源定位。对非定位站的目标的定位,按其机理的重大差异,至少可以分成三大类。第一类是目标发射信号,而且是被系统设计好的信号,也就是说,目标是定位的配合者,不妨把它叫做对配合目标的跟踪。显然,信号的设计和接收,有时还包括定时,在这一类中具有特别的意义,是它区别于其它类的主要点。第二类是目标发射非配合的信号,比如说,目标本身是一个雷达,它在工作时不停地发射信号,或者说,目标是一部电台,它在工作时也主动地发射信号,但是,它们都不是为了定位站而发射信号的。本书主要研究的是进行这一类定位的系统。第三类是目标并不有意地发射信号,只是无意地反射了其它辐射源照射到它的信号。由于信号反正不是定位站发射的,也不是配合的,这一类定位在原则上与第二类是相仿的。但是,与第二类相比,由于目标仅仅是反射信号,侦察定位站可能接收的信号强度将小得多。在这样的特定条件下,怎样接收信号并进行正常的定位,是其重要的特点,本书也将进行探讨。除去导航和跟踪,无源定位首先应用在电子对抗领域内,通过侦察接收机,截获雷达或通信等辐射源发出的电磁信号,用来确定这些辐射源及其平台的位置。电子对抗是敌对双方充分利用与电磁波有关的活动争取战争胜利的对抗行动。随着电子技术的迅速发展,电子对抗在战争中的作用日益加强,最近十几年发生的局部战争,已经充分地说明了电子对抗在现代战争中具有特殊的重要意义。可以肯定地说,在现代战争中电子对抗实力强的一方,总是占有主动权的一方。正是由于电子对抗在现代战争中的重要性,电子对抗技术作为一门新兴学科正在迅速成长。在电子对抗技术发展的初期,主要力量放在简单的侦察设备和干扰设备单机的开发、制造,并很快进行生产和装备。作为一个系统,无源定位在初期还没有来得及提到议事日程上来。然而,随着技术的进步,大量的无源定位活动已经开展,各种研究需要总结。人们通过电子侦察获取对方电磁辐射源的大量技术参数,而位置信息本来就是最重要的信息之一。在初期,人们仅仅使用单机侦察目标辐射源的方位,把多个单机在大致相同的时间上,或者一个单机在运动过程中的不同时间上,所获取的同一个目标的方位,绘制在同一张地图上,通过交叉,就得到了目标的位置。这样原始的技术显然需要升华。另外,作为对目标定位最有力的武器的雷达,也面临着越来越有威胁的对抗,这主要包括各种干扰和反辐射导弹的攻击。雷达只要工作,就需要发射信号,就可能受到威胁。无源定位无疑是雷达的一个极好的补充,由于它不发射信号,就不容易受到干扰和攻击,甚至没有使敌对方察觉定位系统正在工作。

所以,无源定位已经成为电子对抗最重要的技术之一,呈现在人们面前。同时,在电子对抗的侦察过程中,信号的分选始终是接收技术中的一大难题。在过去的历史中,随着信号处理技术的发展,虽然对多信号分选的能力似乎在提高,但是,由于雷达信号本身的复杂性和信号环境的密度提高得更快,使得信号分选的实际效果变得越来越差。信号的分选在一定程度上依赖于信号的某种不变性,在信号越来越复杂的条件下,差不多信号的所有参数都是可变化的,甚至是捷变和伪随机变化的,使我们几乎失去了分选的依据。幸运的是,目标的位置是稳定的,它不能发生突跳性的变化,即使对于以2倍声速运动的目标,在10ms量级的时间内,这个变化也仅仅只有7m,相对于目前无源定位所能达到的精度来说,仍然是可以忽略的,也就是说,可以认为目标在这么短的时间内,位置依然是固定的。这样,目标的坐标实际上将成为分选信号最可靠的依据。一个完整的电子对抗侦察系统,如果对无源定位不作任何考虑,不能不说是有重大缺陷的。.. 从上面的简单陈述可以看出,无源定位已经成为电子对抗的一个相当重要、不可或缺的技术。在总结电子对抗技术时,人们会自问,我们首先该总结什么。当我们什么也没有时,由于顾不及或许还不会首先研究、总结无源定位方面的技术;但是,现在越来越多的人已经了解电子对抗技术,总结、宣传无源定位已经刻不容缓。对于无源定位,尽管需要已经呈现在人们面前,但是,神秘感仍然笼罩着人们。当从仿生的角度看,从概念上认为无源定位是可以实现的,但是将概念变成现实总感到困难重重。正是基于这样的考虑,作者尽己所能,力图在本书中清楚阐述无源定位的基本技术要点,同时提出最新的技术观点,使无源定位这门新兴技术,变得非常普及,又非常可用。单个侦察接收机对目标一般是没有距离信息可以输出的,所以无源定位在大多数情况下都需要多个侦察站,并从几何求解开始。然而,非线性的算法和对误差处理的不方便激励人们从另外一个角度来研究定位的计算。本书明确地提出基于概率的定位算法,把定位的概念定义为从已知的测量中求取在概率意义上讲最可能的一个空间坐标。当目标运动时,有各种各样的对离散定位结果的平滑和滤波处理,本书特别阐述了这种新的平滑考虑,利用了运动目标运动特性对定位平滑的限制。这部分内容是本书的第2章。定位常用的测量基础是对信号方位和时差的测量,作者将它们纳人本书的第3章和第4章。具有特色的是作者更强调对方位信息和时差信息的提取,也就是说,本来在接收到的信号中已经含有我们需要的信息,我们应该探讨多种可能的算法,使可能得到的测量结果误差尽量地小,尽可能地少受硬件性能的影响。同时,当我们面对多个目标时,应当利用目标的位置对信息进行预处理,借以减少必须处理的信息量,使定位算法具有良好的实时性。由于它们是信息提取的一部分,因此也把它们放在这两章中。定位是一个系统,我们特别感兴趣的是定位误差,而这又自然与定位站的位置配置紧密相关,所以本书的第5章专门分析了定位误差,并论述了怎样配置好侦察定位站的问题,作者明确提出的观点是定位误差准则、信号截获准则和协同准则。不论怎样定位,对信号的截获可以说是最基本的,特别对于前面所讲的第三类无源定位,微弱信号的接收十分关键。也不论采用什么体制定位,定位结果的显示不但是定位不可少的一部分,而且会深刻地影响定位的性能,所有这些基础的问题,作者都把它和对定位的一般论述放在一起,构成本书的第一章。通过对本书编排和特色的论述,读者也可以清楚,本书并不一定需要顺序阅读。读者在实践中首先面临什么问题,或者对哪一方面问题感兴趣,就可以先阅读与那一方面有关的章节。在此之前,本人已经出版了3本电子对抗领域的专门论著,它们分别是(测向定位文集)、(雷达侦察接收机设计)和(瞬时测频》。但是,能够潜心总结,写成本书,需要环境的压力和实际的需求。从这个角度出发,作者特别感谢中国电子科技集团公司第二十九研究所(以下简称二十九所)所营造的环境。没有二十九所广大科研人员多年的实践,就没有再写本书的需求和推动力;没有二十九所群体的奋斗精神,也就不足以鼓励我完成本部著作。作为回报,本人衷心地希望本书能够对研究无源定位的同行有所帮助,书中所陈述的理论能够促成国内有水平的无源定位设备的成功开发。同时,也希望这样的著

作对营造一个更加催人奋进的环境有所推动。...

无源定位技艺的发展应用

无源定位技艺的发展应用 【摘要】无源定位是现代的重要搜索技术只需要单纯地接收电磁波信号,并根据实际情况进行分析即可,作用距离远、具有隐蔽性好。目前无源定位技术中有很多的方法,如频率定位(FM)、到达时间(TOA)定位、测向(DOA)定位、方位-到达时间(DOA-TOA)联合定位、测相位差变化率和测多普勒频移变化率定位等。 【关键词】无源定位发展运用 无源定位是相对于有源定位而言的,是指发射电磁波进行主动的搜索,这也是传统雷达工作的主要原理。而到了无源定位之后探测定位系统已经不需要再发射电磁波了只需要单纯地接收电磁波信号,并根据实际情况进行分析即可,作用距离远、具有隐蔽性好,就可以获得目标的位置和运动状态等信息。无源探测定位系统完全是处于被动的工作方式,无源定位系统中按照系统所接收电磁波的辐射源不同可以分为两类,一类是导航中常用的识别、探测、定位和跟踪运动目标,另一类中通过接收被探测目标辐射源的电磁信号对其定位和跟踪,其广泛运用在如测控、航天、航空、航海等各个领域,并发挥着突出的作用。 无源定位系统可以分为两类,单站无源定位和多站无源定位。多站无源定位顾名思义要比单站无源定位存在着很

多的观测平台,以双站、三站和四站为多,而且这些单位之间都是存在着联系的,一般会采用时差定位、方位信息关联等技术。单站无源定位即只利用单个观测平台对目标进行无源定位。从原理上看,单站采用的是几何学原理定位和运动学原理测距,能够在非线性滤波技术的辅助下对目标进行精度定位跟踪。多站无源定位往往是通过多个观测平台同步观测,从几何学的角度进行分析就是利用多条定位曲(直)线的汇聚来实现目标定位,首先需要将所有的信息集合起来,在进行分析。单站无源定位相对于多站而言,隐蔽性强、资源少具有机动性,但是获取的信息量相对较少。 目前无源定位技术中有很多的方法,如到达时间(TOA)定位、测向(DOA)定位、方位-到达时间(DOA-TOA)联合定位、测多普勒频移变化率定位等。 测向定位技术是无源定位系统中较为成熟的和使用得较多的方法,这种技术工作的基本原理是三角测量法,仅利用方向测量信息来确定未知目标的位置。不同位置的观测平台,对固定目标定位时运用交叉定位,但是并不能适用于所有的情况,在很多时候,“交叉”无法实现,因为目标也是在运动,这个时候就需要利用已知位置的地面辐射源,或对陆地或海面航行载体进行导航定位,这种技术数据量小,只需要测向和观测平台自身位置数据,但是实际应用中容易出现陷入局部极小点的情形,但是其实用性也是经过了检验

GPS单点定位精度分析

GPS单点定位精度分析 摘要:GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用,但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时,误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词:GPS单点定位;手持GPS接收机;等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中,一般都会采用相对定位的作业方式,以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响,以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型,具有定位精度高、解算模型简单等优势,但也有不足之处,比如作业时必须有两台以上的接收机,其中至少需要一台放在已知站点上观测,这样就影响了作业效率,增加了作业的成本。除此之外,随着距离的增加,电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱,这样只有延长观测的时间,才能达到预期的效果和精度。因此,许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷,易于接收GPS的信号的实验场地,可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15:00-16:00,实验日期的天气都是晴天少云,有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后,在五天内利用手持GPS接收机,每天下午15:00-16:00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制,没能得到特征点的真实坐标,由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标,这里使用最或然值法求特征点的坐标,即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录,并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度,可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时,每输出一次定位数据仅需一秒钟,因此在持续的连续测量时,就可以测得大量的GPS 定位数据,定位数据后处理正是依据大量的测量数据,利用数学方法对这些测量数据进行处理,用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 (1)出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数,为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理,最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量

基于FDOA的无源定位算法研究现状与展望

·28· 兵工自动化 Ordnance Industry Automation 2019-04 38(4) doi: 10.7690/bgzdh.2019.04.007 基于FDOA的无源定位算法研究现状与展望 李明哲1,李小将1,李志亮2 (1. 航天工程大学宇航科学与技术系,北京101416;2. 航天工程大学航天信息学院,北京101416) 摘要:为更好地解决在时间和方向测量精度低的情况下,仅利用到达频差(frequency difference of arrival,FDOA)进行定位求解的问题,对基于FDOA的无源定位算法现状和发展方向进行分析。在阐述FDOA无源定位基本原理的基础上,分析了定位问题的本质和定位算法的分类方法,结合基于定位观测量数据的定位算法和接收信号直接定位法的国内外研究现状,分析了FDOA无源定位算法存在的问题,指明了基于FDOA的定位算法的未来研究方向。该研究可为基于FDOA定位算法的研究提供参考依据。 关键词:FDOA;无源定位;定位算法;直接定位 中图分类号:TP302.7 文献标志码:A Research Status and Prospect of Passive Localization Methods Based on Frequency Difference of Arrival Li Mingzhe1, Li Xiaojiang1, Li Zhiliang2 (1. Department of Aerospace Science & Technology, Aerospace Engineering University, Beijing 101416, China; 2. School of Aerospace Information, Aerospace Engineering University, Beijing 101416, China) Abstract: In order to better solve the problem of passive localization using frequency difference of arrival (FDOA) only, in the case of low time and direction measurements precision, the research status and development direction of passive localization methods based on FDOA are analyzed. On the basis of expounding the basic principles of FDOA passive localization, the nature of localization problems and the classification of localization methods are analyzed. The problems in the localization methods using measurement data and the direct position determination methods using received signals are analyzed respectively, through the summary and comparison of research status at home and abroad, and the future research directions of the FDOA-based localization methods are pointed out. This study can provide reference for the research of passive localization methods based on FDOA. Keywords: FDOA; passive localization; localization method; direct position determination 0 引言 无源定位指侦察设备不向被探测目标发射无线电信号,只是通过接收电磁波信号对目标定位的一项技术[1],一般可分为基于目标自身辐射信号的辐射源定位和基于第三方辐射信号的外辐射源定位。前者通过接收目标自身辐射的信号实现定位,后者通过外辐射源对目标进行照射,接收目标的散射信号,对目标实现定位[2]。文中定位特指获取目标的位置和速度信息。无源定位的主要侦察设备为无源雷达,相比有源雷达,它的主要优点是:1) 不需要主动发射脉冲,反侦察能力强,雷达本身的安全性较高;2) 只负责接收信号,可以全时工作,不受发射机静默周期的限制;3) 绝大多数的隐身技术和有源干扰技术针对有源雷达,减小目标在特定方向的雷达散射面积或信噪比,而无源雷达可以在对方不知道的情况下进行探测和定位,故其性能更加稳定; 4) 对于采用第三方辐射源方式的无源定位,即使在目标电磁静默的情况下仍可正常侦察[3]。综上所述,与传统有源定位相比,无源定位的方式更加安全且可以实现更好的定位效果。近年来,许多国家研制了无源定位系统,如捷克的VERA-E电子情报和无源空中监视系统、俄罗斯VEGA85V6-A三坐标无源定位系统、乌克兰“恺甲”空情监视定位系统、美国洛克希德·马丁公司研制的“沉默哨兵”被动探测系统、以色列的EL-L8300和EL-L8388无源定位系统、德国EADS防务电子公司的“FELS快速辐射源定位系统”等[4]。 无源定位从体制上可以分为基于到达角度的定位[5]、基于到达时差的定位[6]、基于到达频率的定位[7-8]和基于多种定位观测量[9]的联合定位。其中,基于到达频差(frequency difference of arrival,FDOA) 1 收稿日期:2018-12-16;修回日期:2019-01-14 基金项目:“高分专项”青年创新基金(GFZX04061502) 作者简介:李明哲(1990—),男,黑龙江人,博士,从事运动目标无源定位系统研究。

基于CSI相位差值矫正的室内定位算法

第45卷第2期Vol.45 N o.2计算机工程 Computer Engineering 2019年2月 February 2019 ?物联网专题? 文章编号:1000#428(2019)02-0018-08 文献标志码:A 中图分类号:TP393 基于C SI相位差值矫正的室内定位算法 党小超1!2 !任家驹1!郝占军1!2 (1.西北师范大学计算机科学与工程学院,兰州730070; 2.甘肃省物联网工程研究中心,兰州730070) 摘要:针对现有基于信道状态信息的室内无源指纹定位方法在复杂场景中多数存在相位误差偏移、指纹噪声大、 样本分类精度低的问题,提出一种基于相位差值矫正的室内指纹定位算法。在离线阶段通过计算相位差值矫正通 信链路中的相位误差和偏移,建立鲁棒的指纹数据库,使用B P神经网络对指纹特征数据进行训练,得到指纹特征 信息与物理位置的映射关系模型。在线阶段相位采样值经过差值矫正后作为模型的输人,计算得到最终的精确定 位结果。实验结果表明,与现有基于指纹的定位方法相比,该方法具有去噪效果显著、定位精度高的优点。 关键词:信道状态信息;室内定位;相位差值;指纹数据库;6J神经网络 中文引用格式:党小超,任家驹,郝占军.基于&SI相位差值矫正的室内定位算法[J].计算机工程,2019,45(2):18-25. 英文引用格式:〇八%0 XiaocGao,MEN J ia T,>A E algoritGm h a s e:&S I(Gas+ correction [ J ]. Computer Engineering % 2019 % 45 (2 ):18 -25. Indoor Location Algorithm Based on CSI Phase Difference Correction D A N G Xiaochao12,R E N Jiaju1,H A O Hhanjun12 (1. College of Computer Science an: Engineering,Northwest Normal University,LanzGou 730070,China; 2. Gansu Province Internet of Things Engineering Research Center,Lanzhou 730070,China) [A b stra c t] Aiming at the problems o f phase error offset,high fingerprint noise and low accuracy in most of the existing indoor passive fingerprint location methods based on Channel State Information! CSI) in complex scenes,an indoor fingerprint location algorithm base: on Phase Difference ( PD) value correction is proposed. In the offline period,the phase error and offset in the communication link are corrected by calculating t a robust fingerprint database is established. The BP neural network is used to train the fingerprin mapping relationship between fingerprint feature information and physical location. Online phase,this algorithm sets the phase difference filtering o f CSI real time sampling value as the model,carries out positioning computing and finally gets the accurate location result. Experimental results show that compared with the existing fingerprint-based location method, this method has the advantages of significant denoising effect and high positioning accuracy. [Key w o rd s] Channel State Information ( CSI) ;indoor location;Phase Difference ( PD) ;fingerprint database;BP neural network D O I:10. 19678/j. issn. 1000-3428.0050455 〇概述 近些年来,基于位置的服务(Location Base: Service,L B S)为人们的生活和工作提供着极大的便 利。传统射频信号的定位精度取决于接收端信号的 质量。信号在建筑物外传输时,视距传输(Line of Sight Transmission,L O S)条件要远优于信号在建筑 物内传输的情况。因此,全球定位系统(Global Positioning System,G P S)在室外环境中得到了广泛 应用,但在室内环境中因受多径效应影响无法取得良好的定位效果[17]。根据研究报告,人们一生的生 活和工作会有80!的时间在室内环境中进行[3]。室 内W i F i的广泛部署使得基于信号接收强度指示(Received Signal Strength Indicatio^RSSI)的室内定 位方法取得了较快的发展[4],但因为信号接收强度 测量值是通过m a c层估算得到,存在信号不稳定、误差大等缺陷,从而无法有效降低定位误差。相比 于 R S S I,信道状态信息(Channel State Information,C S I)同样也可以从普通商用W i F i设备中获取,并且 C S I信号具有更细粒度的感知程度,能更好地进行 基金项目:国家自然科学基金(61762079,61662070);甘肃省科技重点研发项目(1604FKCA097,17YF1GA015);甘肃省科技创新项目 (17CX2JA037,17CX2JA039)。 作者简介:党小超(1963—),男,教授,主研方向为物联网、无线传感器网络;任家驹,硕士研究生;郝占军(通信作者),副教授、硕士。 收稿日期:2018-02-08 修回日期:2018-03-30 E-mail:dangxc@ nwnu. edu. cn

关于无源定位技术的应用与发展的思考

关于无源定位技术的应用与发展的思考 高程 中国人民解放军第四三二八工厂军械光电车间,山西长治, 046011 摘要:无源探测与定位系统因其具有有效对抗电子干扰、反辐射导弹、低空突防和隐身武器的优点(四抗),日益受到各国武器装备研究机构的重视,并得到超常规发展和广泛应用,本文从分析无源定位装备及关键技术,阐述了无源定位体制与装备的发展趋势。 关键词:无源;定位技术;四抗 电子干扰、反辐射导弹、低空突防和隐身武器已成为当今雷达面临的四大威胁,传统的有源雷达不仅很难完成预定的任务,而且自身的生存也成了紧迫的问题。被动探测系统本身不发射电磁波,完全是被动工作方式,受到各国的广泛重视。其优点在于工作时本身不发射电磁能量,具有良好的隐蔽性,能有效地抵抗反辐射导弹和反侦察定位系统,生命力强,适应环境快。无源定位技术与收发分置的双基或多基雷达系统类似,且工作在甚高频和超高频,因此能更有效地对隐身目标进行探测定位。无源雷达系统自身不发射信号,省去了昂贵的高功率发射机和收发开关及相关电子设备,使系统制造和维护成本大幅降低。外辐射源的天线都设置在贴近地面的高处,因此对低空飞行的飞机和巡航导弹有利,具有良好的抗低空突防性能。 1、无源定位技术概述 无源探测定位系统本身并不携带辐射源,只接收、处理包含目标位置、运动状态的信号进行目标探测和定位。从信号的形式上进行分类,可将各种无源探测定位系统分为基于可见光波、红外波、紫外波、声波和电磁波等信号的无源探测定位系统。很多现有装备中采用多种技术手段相配合的方案,无源定位装备体系结构与光波、声波等信号形式相比,电磁波具有穿透能力强、受环境影响小和作用距离远等优势,成为无源定位系统普遍采用的重要信号形式。根据电磁波信号的来源不同可将无源定位系统分为利用非协作外辐射源信号和利用目标辐射源信号两大类。利用非协作外辐射源的无源定位系统是利用非协作外辐射源的无源定位系统,指无源定位系统不是接收目标辐射源辐射的信号,而是接收目标以外的辐射源辐射的信号及经过待定位目标散射后的信号进行探测和定位。非协作外辐射源信号包括广播电台、电视台、通信台站、直接广播系统等民用辐射源,民用辐射源具有工作频率低、覆盖范围广、低空无盲区和发射功率大等特点。所以利用非协作外辐射源信号的无源定位系统具有较好的反隐身性能和低空探测性能,利用目标辐射源的无源定位系统是通过截获处理待定位目标自身携带的信号辐射源所辐射的来波信号进行定位。 2、无源定位技术体制与装备现状 无源探测定位系统在电子对抗领域应用较早,目前无源定位体制与装备主要有多基地无源定位体制与装备、多站无源定位体制与装备、单站无源定位体制与装备和网络化无源定位体制与装备等。多基地无源定位技术体制与装备多基地无源定位通过比较直射信号、目标反射信号来探测目标并测定其坐标及运动参数。为适应网络中心战的作战要求,网络化无源定位在每个观测平台都能实现单站无源快速、高精度定位的基础上,利用网络技术和数据融合技术,将多个平台的单站无源定位系统组网,通过战术目标瞄准网络技术网络及相应的软件和算法,实现多个平台的组网无源定位。在网络中心战的作战环境中,单站无源定位系统既可单独对目标辐射源进行定位和跟踪,还可在网络的支持下,成为多站无源定位系统的一个传感器单元[1]。国外几种典型无源探测系统,捷克研制的TAMARA-B无源探测系统,主要用于对空中、海上及陆地目标定位和目标信号特性检测,可作为预警探测系统和侦察系统。塔马拉系统由三个测量站,中心站、左站及右站组成,通过测量到达时间差对目标进行二维定位。EL/L8300G电子支援系统,以色列研制的地基被动式电子支援系统,用于对空监视和空

无源定位

无源定位 雷达(RADAR)是无线电探测和定位这一英语字缩写后的音译。自雷达诞生以来,其技术有了长足的发展,它所能探测的目标的距离可以远至数千km以外,等效反射面积可以小于10-2m2,它对距离的测量精度可以优于1m。近期发展的雷达成像技术,对目标的分辨率已经做到只有几英寸。雷达探测目标所耗费的时间,也多在秒以下的数量级上。所有这些技术指标,都还在不断地提高。当利用电磁信号获取目标的位置信息时,总是首先想到雷达。雷达探测目标,有一点是共同的,那就是要先发射一个电磁信号,雷达实际探测的是目标对这个信号的反射回波。当人们用仿生学来研究时,雷达对目标定位就如同蝙蝠对目标的探测一样。大部分生物用眼睛对周围环境的目标定位,利用的是目标对外界的辐射,眼睛本身没有辐射信号。从这个意义上讲,利用电磁波对目标进行定位,也应该是可以不必故意发射信号的。这就是我们最早对无源定位的理解。. 实际上,如果仅从定位站本身没有辐射电磁波这一点来定义无源定位,那它可能包括的范围太广了。它可以是对外界目标的定位,也可以是对定位站自身的定位。可以说,所有的导航系统,包括现在具有广泛应用的全球定位系统,就是这后一种定位系统。在本书范围内,我们并不研究这一类的无源定位。对非定位站的目标的定位,按其机理的重大差异,至少可以分成三大类。第一类是目标发射信号,而且是被系统设计好的信号,也就是说,目标是定位的配合者,不妨把它叫做对配合目标的跟踪。显然,信号的设计和接收,有时还包括定时,在这一类中具有特别的意义,是它区别于其它类的主要点。第二类是目标发射非配合的信号,比如说,目标本身是一个雷达,它在工作时不停地发射信号,或者说,目标是一部电台,它在工作时也主动地发射信号,但是,它们都不是为了定位站而发射信号的。本书主要研究的是进行这一类定位的系统。第三类是目标并不有意地发射信号,只是无意地反射了其它辐射源照射到它的信号。由于信号反正不是定位站发射的,也不是配合的,这一类定位在原则上与第二类是相仿的。但是,与第二类相比,由于目标仅仅是反射信号,侦察定位站可能接收的信号强度将小得多。在这样的特定条件下,怎样接收信号并进行正常的定位,是其重要的特点,本书也将进行探讨。除去导航和跟踪,无源定位首先应用在电子对抗领域内,通过侦察接收机,截获雷达或通信等辐射源发出的电磁信号,用来确定这些辐射源及其平台的位置。电子对抗是敌对双方充分利用与电磁波有关的活动争取战争胜利的对抗行动。随着电子技术的迅速发展,电子对抗在战争中的作用日益加强,最近十几年发生的局部战争,已经充分地说明了电子对抗在现代战争中具有特殊的重要意义。可以肯定地说,在现代战争中电子对抗实力强的一方,总是占有主动权的一方。正是由于电子对抗在现代战争中的重要性,电子对抗技术作为一门新兴学科正在迅速成长。在电子对抗技术发展的初期,主要力量放在简单的侦察设备和干扰设备单机的开发、制造,并很快进行生产和装备。作为一个系统,无源定位在初期还没有来得及提到议事日程上来。然而,随着技术的进步,大量的无源定位活动已经开展,各种研究需要总结。人们通过电子侦察获取对方电磁辐射源的大量技术参数,而位置信息本来就是最重要的信息之一。在初期,人们仅仅使用单机侦察目标辐射源的方位,把多个单机在大致相同的时间上,或者一个单机在运动过程中的不同时间上,所获取的同一个目标的方位,绘制在同一张地图上,通过交叉,就得到了目标的位置。这样原始的技术显然需要升华。另外,作为对目标定位最有力的武器的雷达,也面临着越来越有威胁的对抗,这主要包括各种干扰和反辐射导弹的攻击。雷达只要工作,就需要发射信号,就可能受到威胁。无源定位无疑是雷达的一个极好的补充,由于它不发射信号,就不容易受到干扰和攻击,甚至没有使敌对方察觉定位系统正在工作。

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