陆军工程大学军械士官学校 光电火控系，湖北 武汉 430075
光电被动定位系统隐蔽性好，有利于提高复杂电磁环境中对抗作战的效能。建立基于CCD的双站被动定位系统模型，为提高测算精度，依据最小二乘法原理推导出静止目标坐标的求解方法。基于大气消光系数、目标背景亮度系数、CCD成像设备参数建立CCD侦察模型。以目标探测概率大于10%为标准，确定单个CCD的作用距离，并在此基础上分析CCD双站定位范围随双站间距的变化关系。在有效定位范围内抽取批量目标样本，计算双站定位误差，分析误差的均值和标准差随双站间距的变化规律。计算结果表明：对于确定的天气条件及CCD成像设备，当双站间距超过一定距离后，定位范围将逐步减小；定位误差及误差离散程度随着双站间距的增加先变小后变大。分析结果对于优化CCD设备参数、合理配置观测站位置具有一定的借鉴意义。
被动定位 CCD传感器 光电对抗 作用距离 passive location CCD sensor photo-electric countermeasure operating distance 红外与激光工程
2022, 51(3): 20210148
湖北工业大学 湖北省现代制造质量工程重点实验室, 武汉 430068
声纳系统是水下**装备的重要组成部分, 其发展趋向隐蔽性、小型化。文章提出了一种基于小型化三元阵列式微机电系统(MEMS)水听器的被动定位系统。首先, 设计了一种三元阵列式MEMS水听器, 即在同一芯片上集成三个不同角度偏差的MEMS矢量敏感单元; 其次, 在充分分析水听器工作原理的基础上建立了阵列式水听器的定位模型, 并通过仿真验证了其设计的合理性; 最后, 以STM32单片机为控制核心设计了阵列式MEMS水听器的信号处理与目标定位系统。这种三元阵列式MEMS水听器在仿真定位中展现了良好的定位精度, 充分证明了本系统设计的正确性及实用性。
集成阵列式 MEMS水听器 被动定位系统 integrated array MEMS hydrophone passive positioning system
华中光电技术研究所—武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
针对目标被动定位过程中因外界干扰导致定位结果产生跳变，影响精度和稳定性的问题，提出了一种以目标航迹预测辅助目标定位的方法，对目标的历史定位结果建立航迹，以航迹预测结果结合误差椭圆对目标当前定位结果进行约束，剔除错误值，分别对固定目标和运动中的火车进行定位实验，斜距7 900 m情况下定位误差小于150 m。实验结果表明，该方法能够有效保证定位结果的精度和稳定性，能够满足实际使用要求。
被动定位 航迹预测 误差椭圆 最小二乘 光电标校 passive positioning track prediction error ellipse least squares electro-optic calibration
研究了防空装备中红外跟踪系统单站定位滤波算法,提出了基于目标识别和滤波算法的单站被动定位方法,实现了红外跟踪系统对空中目标快速定位。通过仿真计算表明,该方法具备了较高的解算精度和较快的解算速度,可广泛应用于红外被动作战的防空装备设计,具有较强的工程应用背景。
红外 跟踪系统 防空 被动定位 滤波解算 infrared search and tracking system air defense passive location filtering algorithm
1 电子工程学院红外与低温等离子体安徽省重点实验室, 合肥 230037
2 电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
设计了合作目标与非合作目标的红外双色单站被动定位算法, 通过实例计算的方式证明了该方法的正确性与有效性。分析了双色消光系数差异大小以及目标温度高低对测距定位性能的影响, 得出双色消光系数差异越小、目标温度越高, 越有利于测距定位的结论。结果表明: 对于1000K以上的目标, 选择0.75～3/3～5μm这两个大气窗口作为工作波段, 在20km以内都可很好地实现测距定位; 对于500K以下的物体, 即使在5km的范围内, 测距定位效果也较差。
红外测距 被动定位 比色法 大气衰减 infrared ranging passive positioning colorimetric method atmosphere attenuation
1 空军工程大学航空航天工程学院，西安710038
2 中国人民解放军93721部队，山西 怀仁038301
3 中国人民解放军94575部队，江苏 连云港222345
为了实现机载IRST高精度、快速被动定位，针对一般机间数据链对大容量实时图像传输的限制问题，提出了基于激光数据链路的机载IRST被动定位方法。分析了定位原理和激光链路建立、红外图像配准融合、红外目标检测的过程。在研究UKF算法的基础上，考虑到观测方程的非线性和测量噪声的影响,利用UKF方法对目标的状态参数进行估计。仿真实验表明，这种算法得到较好的距离和速度估计精度，而且在提高机载IRST采样频率后，可以进一步提高被动定位精度。
机载IRST 被动定位 激光链路 airborne IRST passive locating laser link UKF UKF
1 西安工程大学计算机科学学院，西安 710048
2 西安电子科技大学电子工程学院，西安 710071
针对传统最大似然被动定位算法（ MLE）在定位过程中需要设定初始位置的问题，提出了一种改进的 MLE定位算法。首先采用最小二乘法计算目标初始位置。此外，为了适应量测误差，将其与传感器位置之间的差方根作为传感器测量误差的近似加权矩阵，再使用加权最小二乘公式，估计新的目标位置。最后，将该估计值作为初始值，使用传统 MLE算法获得最终定位结果。改进算法无需设定初始目标位置，运算过程不易发散，时间复杂度不高，取得的定位精度和传统 MLE算法相同。仿真结果表明了改进算法的有效性。
被动定位 目标定位 最大似然估计 数据融合 passive localization target localization maximum likelihood estimation data fusion
1 海军航空工程学院电子信息工程系，山东 烟台 264001
2 海军航空工程学院研究生一队，山东 烟台 264001
为提高被动定位技术的精度与环境适应性，本文提出运用一种新的非线性滤波方法 —扩展容积卡尔曼滤波算法进行多角度传感器目标定位；它首先利用 EMD(经验模态分解 )算法对目标的量测噪声协方差矩阵进行估计；然后，将过程噪声协方差和量测噪声协方差融入循环过程；同时，为保持算法的稳定性和正定性，利用求平方根的形式对算法改进。通过对扩展容积卡尔曼滤波与 UKF(不敏卡尔曼滤波 )算法跟踪目标的结果进行比较，在运算复杂度与 UKF相当的前提下，扩展容积卡尔曼滤波算法不仅可以对未知量测噪声情况下的目标进行跟踪，而且显著提高了被动定位的精度。
测角传感器 容积卡尔曼滤波 经验模态分解 被动定位 angle-measured sensor Cubature Kalman filter EMD passive location
提出一种利用导引头图像信息进行飞机目标被动定位的方法。该方法以目标可预知的先验几何特征为基础，并基于摄像系统视场较小且目标距离远大于目标尺寸时，成像模型可用弱透视投影近似的事实，推导出借助特征直线估计目标距离的单目视觉算法。与传统的目标定位方法不同，该算法通过特征直线的成像尺寸以及相互夹角反映目标成像姿态的变化，使得目标定位算法不依赖于对目标姿态的估计，提高了不同的空间姿态下目标定位的准确性。实验结果表明，该算法能够在低信噪比情况下准确定位目标，且算法不受目标姿态的影响。
被动定位 特征直线 姿态估计 弱透视投影模型 对称轴检测 passive location characteristic line attitude estimation weak perspective model symmetric axis detection
首先用扩展卡尔曼滤波算法构建了机载红外搜索跟踪系统被动定位滤波模型,然后针对该滤波算法要求先验的噪声统计及存在系统观测模型线性化误差影响滤波精度的特点,利用虚拟噪声技术,提出了适合于红外搜索跟踪系统被动定位的自适应扩展卡尔曼滤波算法,该算法实时地估计了虚拟噪声的统计特性,减小了线性化误差,提高了非线性滤波的精度.仿真结果表明,在完全相同的初始条件下,自适应扩展卡尔曼滤波对目标距离和速度的估计结果明显优于扩展卡尔曼滤波,此算法具有很高的工程应用价值.
红外搜索跟踪系统 被动定位 扩展卡尔曼滤波 自适应扩展卡尔曼滤波 虚拟噪声 IRSTS Passive location Extended Kalman Filter（EKF） Adaptive Extended Kalman Filter（AEKF） Subjuctive noise
