• ISSN 0258-2724
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基于多种方位角计算方法的超短波AOA定位比较

马方立 徐扬 徐鹏

马方立, 徐扬, 徐鹏. 基于多种方位角计算方法的超短波AOA定位比较[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(4): 713-719. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200014
引用本文: 马方立, 徐扬, 徐鹏. 基于多种方位角计算方法的超短波AOA定位比较[J]. 西南交通大学学报, 2021, 56(4): 713-719. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200014
MA Fangli, XU Yang, XU Peng. Comparison of AOA Localization in Ultrashort Wave under Various Azimuth Calculation Methods[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(4): 713-719. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200014
Citation: MA Fangli, XU Yang, XU Peng. Comparison of AOA Localization in Ultrashort Wave under Various Azimuth Calculation Methods[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2021, 56(4): 713-719. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200014

基于多种方位角计算方法的超短波AOA定位比较

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200014
基金项目: 国家自然科学基金(61673320);中央高校基本科研业务费专项资金(2682019ZT16);四川省教育厅科研基金(No.18ZB0589)
详细信息
    作者简介:

    马方立(1966—),男,博士研究生,研究方向为无线电监测、智能信息处理,E-mail:scmfl@163.com

  • 中图分类号: TN802

Comparison of AOA Localization in Ultrashort Wave under Various Azimuth Calculation Methods

  • 摘要: 考虑到方位角计算是AOA (angle of arrival)定位的基础之一,首先,提出了以大地坐标计算方位角的球面近似法和正轴圆柱投影-平面法;进而,建立了球面精确AOA定位方程、球面近似AOA定位方程和正轴圆柱投影-平面AOA定位方程;最后,采用无约束非线性规划方法建立了基于大地坐标的分别与上述方程相对应的3个最优化AOA定位模型,并以网格逐点搜索求解法进行了模型验证. 验证结果的分析表明:在不考虑测向误差时,球面精确AOA定位模型的精度最高,且与纬度无关,但其定位运算时间最长;球面近似AOA定位模型和正轴圆柱投影-平面AOA定位模型的精度均较高,后者的定位误差略大于前者,定位运算时间也长于前者;要提高AOA定位网的定位精度,既可提高各站点的测向精度,也可增加测向站点数,并应综合考虑定位时效性要求和精度要求选择合适的AOA定位模型.

     

  • 图 1  不考虑测向误差时5种方法的定位精度

    Figure 1.  Localization accuracy of five methods without considering direction-finding error

    图 2  3站点定位网不同测向误差的定位精度

    Figure 2.  Localization accuracy of different direction-finding errors in 3-station network

    图 3  4站点定位网不同测向误差的定位精度

    Figure 3.  Localization accuracy of different direction-finding errors in 4-station network

    图 4  5站点定位网不同测向误差下的定位精度

    Figure 4.  Localization accuracy of different direction-finding errors in 5-station network

    图 5  9站点定位网不同测向误差的定位精度

    Figure 5.  Localization accuracy of different direction-finding errors in 9-station network

    图 6  16站点定位网不同测向误差的定位精度

    Figure 6.  Localization accuracy of different direction-finding errors in 16-station network

    表  1  AOA定位仿真参数设置

    Table  1.   Setting of simulation parameters in AOA localization

    参数说明
     定位网络构成  在东西长、南北长均约 20 km 的范围内,均匀布设 3、4、5、9、16 个站点构成的定位网络,其中有 4 个站点的网络无中心站点.
     待定位信号源的位置  在定位网络之内,在经线上等间隔取 10 个点,在纬线上等间隔取 10 个点,共取 100 个不同的点.
     测向误差  1) 不考虑误差
     2) −5°~5° 随机均匀分布
     3) −10°~10° 随机均匀分布
     4) −20°~20° 随机均匀分布
     AOA 定位误差  求 100 个定位误差的均方根
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-01-10
  • 修回日期:  2020-10-13
  • 网络出版日期:  2021-05-06
  • 刊出日期:  2021-08-15

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