基于无线电测向的台站定位系统设计硕士学位论文.docx

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基于无线电测向的台站定位系统设计硕士学位论文

硕士学位论文

基于无线电测向的台站定位系统设计

原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：

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关于学位论文使用权的说明

本人完全了解大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：

①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。

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中文摘要

无线电的发明到广泛使用经历了一段漫长的历史进程，随着科学技术的发展进步，无线电技术已经运用到生活当中的各个角落，有着广泛的实用价值。

无线电定位技术在社会生活当中也有广泛的用途。

随着人们对无线电的研究也不断的深入，无线电的各方面的技术都得到极大的开放，其中对无线电台的测向定位技术就是其中的一个方面。

对于无线电台的定位研究计算方法，现今最基本的算法是平面算法和球面双站算法以及和其他因素相互分析结合的算法。

本文给出了多个定位算法，并对这些算法的计算公式进行解释和说明。

本文在讲解无线电相关发展历史和基本无线电定向常识以外，主要是研究无线电测向定位的算法的研究，在日常的使用过程当中球面算法的定位性比较准确，精确度比较高，在行业里有很大的研究价值。

而在传统的研究过程当中无线电定位技术主要有三种：

基于信号到达角度（AOA）定位、基于信号到达时间差（TDOA）定位、基于信号到达强度（SOA）定位。

这三种方法都是通过采用两个或者多个固定测向站联网进行测向定位，来确定未知无线电信号的具体的地理位置。

虽然现有的算法在扩大测向范围和提高定位精度方面起到了一定的作用，但是由于各种现实的原因而导致误差的存在，仍不可能使多元固定站交会定位的结果与被测目标位置完全重合或具有很小的偏差;而是存在一个不小的概率椭圆误差区域，因而无法精确确定被测目标的真实位置。

无线电测向和定位是无线电研究和管理的耳目，是维护空中电波秩序的警察，是无线电科学管理的技术基础，为无线电管理部门提供频率规划、指配和协调的技术支持，是无线电频率指配程序的重要部分。

根据实际情况对无线电台站定位研究并提出有效的减少误差的方法是非常有必要的。

关键词：

无线电定位,无线电测向,台站定位

ABSTRACT

Theinventionofradiotothewidelyusedhasgonethroughalonghistoricalprocess,withthedevelopmentofscienceandtechnologyprogress,radiotechnologyhasbeenappliedtoeverycorneroflife,withawiderangeofpracticalvalue.Radiopositioningtechnologyinsociallifeandalsohastheextensiveuse.Aspeopleontheradioresearchalsounceasingthorough,radiotechnologyinallaspectshavebeengreatlyopen,oneofradiodirectionfindingandlocationtechnologyisoneofrespect.Theradiopositioningresearchmethods,themostbasicalgorithmisgraphicalgorithmandsphericaldoublestationalgorithmandotherfactorsareanalyzedincombinationwiththealgorithm.Thispapergivesapluralityofpositioningalgorithm,andthealgorithmformulaareexplainedandthe.Inthispaperthedevelopmenthistoryandbasicexplanationrelatedtoradioradiodirectionalsense,ismainlyonradiodirectionfindingalgorithm,inthedailyuseoftheprocessofsphericalalgorithmofaccuratepositioning,highaccuracy,intheindustryhasgreatresearchvalue.Inthetraditionalresearchofradiopositioningtechnologytobasicallyhavethreekinds:

Basedonthesignalarrivalangle（AOA）location,basedonsignaltimedifferenceofarrival（TDOA）location,basedonsignalarrivalintensity（SOA）positioning.Boththethreemethodsthroughtheuseofatwoorapluralityoffixeddirectionfindingstationnetworkingofdirectionfindingandlocation,todeterminetheunknownradiosignalofthespecificgeographiclocation.Althoughtheexistingalgorithmsinexpandingthescopeandimprovethepositioningaccuracyofdirectionfindingplayedacertainrole,butduetovariousreasonswhichledtotheerrorofexistence,isnotlikelytomakemultiplefixedstationintersectionpositioningresultswiththemeasuredtargetpositioniscompletelycoincidentwithorhasverysmalldeviation;butthereisnotasmallprobabilityoferrorellipsearea,andthuscannotbepreciselydeterminethetruetargetposition.Radiodirectionfindingandlocationistheradioresearchandmanagementinformation,ismaintainingtheorderoftheairwavesofthepolice,isascientificmanagementtechnicalfoundation,fortheradiomanagementdepartmentstoprovidefrequencyplanning,allocationandcoordinationoftechnicalsupport,istheradiofrequencyassignmentprocedureimportantpart.Accordingtotheactualsituationofradiostationpositioningresearchandputforwardtheeffectivemethodtodecreasetheerrorisverynecessary

KEYWORDS：

Radiopositioning,radiodirectionfinding,stationlocation

一、绪论

二、测向定位基础知识

三、定位算法分析

四、多站定位算法分析

五、运用实例——监测站的布局设计

总结1

一、绪论

1.1无线电定位概述

1.1.1无线电相关含义

一、什么是无线电技术

20世纪初，无线电测向仪被使用，因为体积较大，只用于航海；在4年代后，在第二次世界大战期间，由于德国发明了小型无线电测向仪器，并将此技术运用在飞机上面，对英国的广播电台测向，并以此做为导航，成功的对英国伦敦进行了一系列的轰炸，这充分体现了无线实际运用的价值。

第二次大战时期，由于战争的需要，美国组建了一个专门的组织对无线电导航技术研究，并专门用于克制德国深海潜艇，用无线电定位技术确定德国深海潜艇的具体位置，然后指引轰炸机对定位区域进行指定轰炸，取得了巨大的战果。

后来在一系列的反间谍的战斗中，用无线电测向技术来发现敌人电台的具体位置。

在现代的军队中有很多的国家专门设置了无线电侦查的部队。

这样在一定的程度上促进了无线电测向技术的发展。

当今军事装备相当先进的美国空军飞行员，还在救生设备中装备着用于空难坠地后，为营救人员精确定位用的小型测向发射电台。

由于军事上的需求，是无线电测向设备得以发明，技术等得到进步的直接促进力量。

随着无线电测向技术的发展，其广泛的应用给人们的生活带来了很多的便利。

在现状的生活当中，无线电技术可以说是无处不见，大到天气预报、环保测量；小到交通的指挥定位、救灾等各个方面。

在国际海洋管理中还有这样的规定：

在1600吨位以上的船舶都要安装无线电测向仪器，以备发生以外及时救援的需要。

同时各种有海岸线的国家都设置了专门的无线电监测站，用来接收海上船舶的信号，根据信号的来源，运用无线电定位技术确定其具体位置，从而展开对船舶的及时救援。

另外无线电测向定位还可以用于高压配电系统的检测、跟踪陆地和海上的动物，对珍惜动物进行保护等各方面。

在我国发射的“神州号”无人太空仓坠地后，它不断的发射着无线电信号，航天科研人员利用测向定位技术将它找到。

近年来，随着无线电通信技术在民用产品中的广泛应用（如通讯、导航、天文、气象、救灾等）；和频段覆盖的增加，对无线电测向技术提出了新的要求。

即使操作简便、定位精度高的GPS、雷达等助航仪器的出现在某些领域取代了无线电测向但是由于它成本高，而无线电侧向设备造价低、工作可靠、结构简单、对电台没有特殊要求，使之在无线电监测、电子对抗和无线电导航等领域仍然得到了广泛的应用。

随着无线电测向技术、知识的普及和无线电设备的小型化、

微型化，无线检测技术将在广泛领域应有。

二、研究现状及发展趋势

1、研究现状：

传统研究现状。

用两个或多个固定测向站联网进行交会定位。

在无线电的传统测向技术的运用过程中，一般是用两个或者多个测向站进行联