无线电定位理论与工程实践

目 录
第1章 引言 1
1.1 无线电辐射源定位任务 1
1.2 无线电辐射源定位作用 1
1.3 辐射源定位简史 1
1.4 几种典型定位系统简介 3
1.4.1 国外定位系统介绍 3
1.4.2 国内定位系统介绍 5
1.5 本章小结 7
本章参考文献 7
第2章 无线电辐射源定位概论 9
2.1 定位技术体制 9
2.2 定位坐标系及其转换 13
2.2.1 常用的定位坐标系 13
2.2.2 不同坐标系之间的转换 13
2.3 定位误差指标及表征方式 14
2.3.1 误差相关矩阵 15
2.3.2 均方误差及均方根误差 15
2.3.3 几何稀释精度 15
2.3.4 不确定性椭圆 19
2.3.5 圆概率误差 23
2.3.6 克拉美?罗下界 24
2.3.7 定位误差表征方式比较 26
2.4 误差源及其影响 27
2.5 系统组成与工作流程 28
2.6 本章小结 29
本章参考文献 30
第3章 无线电定位模型与算法 31
3.1 定位跟踪模型 31
3.2 定位估计算法 33
3.2.1 定位静止目标或无状态方程表征的运动辐射源算法 33
3.2.2 定位跟踪已知状态方程的动目标算法 39
3.2.3 算法特点比较 42
3.3 本章小结 44
本章参考文献 44
第4章 测向定位 46
4.1 原理与算法 47
4.1.1 原理与估计准则 47
4.1.2 优化算法 48
4.2 定位误差分析 55
4.2.1 均方误差几何表示 55
4.2.2 克拉美?罗下界 58
4.2.3 测向定位误差概率 60
4.3 工程实现与应用 62
4.3.1 方向和相位差测量 62
4.3.2 坐标系转换 66
4.3.3 单机测向定位 66
4.3.4 单星测向定位 68
4.3.5 误差影响与校正 69
4.3.6 多辐射源测向定位 73
4.4 实例 75
4.5 本章小结 76
本章参考文献 76
第5章 时差定位 79
5.1 原理与算法 80
5.1.1 原理与估计准则 80
5.1.2 优化算法 81
5.2 定位误差分析 84
5.2.1 均方误差几何表示 84
5.2.2 克拉美?罗下界 86
5.3 工程实现与应用 88
5.3.1 时差测量 88
5.3.2 时频同步方法 94
5.3.3 消除模糊方法 98
5.3.4 误差影响与校正 100
5.3.5 数据压缩方法 103
5.4 实例 104
5.5 本章小结 105
本章参考文献 106
第6章 频移定位 108
6.1 原理与算法 109
6.1.1 原理与估计准则 109
6.1.2 优化算法 111
6.2 定位误差分析 113
6.2.1 均方误差几何表示 113
6.2.2 克拉美?罗下界 114
6.3 工程实现与应用 117
6.3.1 频率与频差测量 117
6.3.2 运动单站频移定位模糊及消除方法 121
6.3.3 运动单站频移定位误差影响与校正 123
6.3.4 多站频差定位误差影响与校正 125
6.4 实例 127
6.5 本章小结 129
本章参考文献 129
第7章 时频差组合定位 131
7.1 原理与算法 132
7.1.1 原理与估计准则 132
7.1.2 优化算法 134
7.2 定位误差分析 147
7.2.1 均方误差几何表示 147
7.2.2 克拉美?罗下界 149
7.3 工程实现与应用 151
7.3.1 时频差测量 151
7.3.2 误差影响与校正 157
7.3.3 观测站优化部署 166
7.4 实例 168
7.5 本章小结 169
本章参考文献 170
第8章 其他组合定位 173
8.1 测向测时差定位 173
8.1.1 测向测时差（双曲线或双曲面）定位 173
8.1.2 外辐射源测向测时差（椭球面）定位 177
8.2 测向测频差定位 183
8.2.1 运动单站 183
8.2.2 固定单站 185
8.2.3 测向测相位差变化率定位 188
8.2.4 逆无源定位 192
8.3 测向测时定位 194
8.3.1 原理与算法 195
8.3.2 定位误差分析 196
8.4 测频测相位差定位 198
8.4.1 原理与算法 198
8.4.2 定位误差分析 199
8.5 测向测时频差定位 201
8.5.1 原理与算法 201
8.5.2 定位误差分析 201
8.5.3 双星测向测时频差定位 202
8.6 本章小结 208
本章参考文献 208
第9章 无线电定位新方法 210
9.1 智能定位 210
9.1.1 原理与算法 210
9.1.2 算例 212
9.2 直接定位 216
9.2.1 联合时差和频差的直接定位 217
9.2.2 基于方向的运动单站直接定位 231
9.2.3 联合方向和时差的直接定位 234
9.2.4 其他直接定位方法 238
9.3 本章小结 238
本章参考文献 238
第10章 运动目标跟踪 242
10.1 单目标跟踪 242
10.1.1 基于测向信息的目标跟踪 243
10.1.2 基于时差信息的目标跟踪 247
10.1.3 基于时频差信息的目标跟踪 251
10.2 多目标跟踪 256
10.2.1 随机有限集与多目标滤波简介 257
10.2.2 多目标滤波与估计 261
10.2.3 多目标跟踪性能的衡量指标 264
10.2.4 随机有限集多目标滤波器 267
10.2.5 仿真案例 277
10.3 本章小结 280
本章参考文献 280
第11章 无线电定位系统论证与设计要点 282
11.1 定位系统论证与设计要点简介 282
11.2 定位系统论证与设计案例 282
11.2.1 任务分析 284
11.2.2 定位体制选择 285
11.2.3 系统组成与工作流程 288
11.3 本章小结 289
本章参考文献 289
附录A 部分数学基础 290
附录B 极大似然估计定位误差推导 299
附录C 空中辐射源定位误差几何表示 301
附录D 测向定位误差椭圆的长、短半轴推导 303
附录E 运动条件下的信号模型分析 304
附录F 极大似然估计与交叉模糊函数估计的关系 306
附录G 式（8-86）和式（8-89）中J和 ? 各分量表达式 309
附录H ? Tl?l ≈ ?l? Tl ≈ IM+1推导 310
附录I 式（9-62）中分量的具体表达式 312
附录J 式（10-46）与式（10-47）中分量的具体表达式 314
附录K 仿真程序 316