论文导读:在导航系统中对舰船目标的精确定位问题,一直是人们研究的一个热点。3利用MUSIC算法对舰船进行定位3.1利用MUSIC算法进行测向该算法是针对多元天线阵测向问题提出来的,用M元天线阵对D个目标进行测向的问题可以描述如下。
关键词:自适应天线阵,精确定位,MUSIC算法
在导航系统中对舰船目标的精确定位问题,一直是人们研究的一个热点。但现在应用较为广泛的陀螺导航系统,由于其不可避免的积累误差,使得定位精度一直不高。某些无线电导航系统,由于强烈的干扰而不能在较低的信噪比下工作,使其在实际应用中定位的精度受到了一定程度的限制。免费论文。文中提出的用MUSIC(MultipleSignal Classification)算法对舰船目标进行定位,它通过对不相干信号源的精确测向,并根据三个基站的位置进一步实现对舰船等移动目标的精确定位。由于它接收直达波,避免了回波的衰落和干扰,可实现在高信噪比下工作。这种定位方法在导航方面具有重要的实际应用价值。
1 定位算法的原理在岸上设置三个基站(如图1所示,位置坐标已知),分别为A( )、B( )、C( ),基站同时发射不相干的电磁信号,舰船目标为 ,其上装有可以用来测向的天线阵,如果各基站对舰船目标上天线阵的法线 方向的角度可以测出,就可以利用余弦定理通过简单计算,得到舰船目标的具体位置,其定位原理图如图1所示:

图1 定位基本原理图
设 、 、 之间的距离分别为 、 、 ,则:
(1)
、 、 之间的距离分别为 , 、 、 分别为 ,则由余弦定理知:
(2)
可利用MUSIC算法测出来的,而 、 、 可由式(1)确定,所以通过式(2)可以解出 ,又因为:
(3)
所以由式(3)可计算得到舰船目标O的坐标( ),完成对其定位。
2 定位性能分析假定图1中三个岸上基站的坐标分别为A(-40,69.2820)、B(-20,74.6410)、C(-60,34.6410),准确的方向角 ,分别是30o、15o、60o,则可得 、 、 分别为20.7055、89.4427、105.8300(长度单位), 分别为79.999、77.2732、69.2732(长度单位),又由(2)式可得到的 坐标为(0.000833,0.000673)。
若测量的角度不准,存在偏差。在这里,假设测得的角度 分别为29o、16o、61o,则可得到 、 、 ,分别为20.7055、89.4427、105.8300(长度单位), 分别为90.2286、83.8274、55.3063(长度单位),又由(2)式可得到 的坐标为 。这已经严重偏离了原来的航迹,所以需要寻求更精确的测向方法对舰船目标进行定位。
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