مکان‌یابی سه‌بعدی اهداف هوائی فعال با استفاده از یک ایستگاه گیرنده سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه صنعتی شریف

2 دانشیار، دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این مقاله به مکان­یابی اهداف هوائی فعال با استفاده از تنها یک گیرنده سطحی پرداخته می­شود و در این راستا از تفاضل­های زمانی و فرکانسی سیگنال­های دریافتی از هدف (منبع رادیوئی) و سیگنال­های انعکاسی از دو هدف سطحی بزرگ با موقعیت معلوم و از پیش تعیین­شده (به­عنوان ایستگاه­های گیرنده مجازی و یا اهداف کمکی) استفاده می­شود. با توجه به سطحی بودن ایستگاه­های اصلی و مجازی به­دست آوردن ارتفاع هدف در روش­های معمول مکان­یابی امکان­پذیر نیست، به­طوریکه در چنین مواردی مسئله مکان­یابی را در دو بعد حل کرده و ارتفاع هدف را در نظر نمی­گیرند. برای حل این مشکل در این مقاله روشی پیشنهاد می­شود که با استفاده از آن ارتفاع هدف با دقت قابل قبولی به­دست می­آید. روش پیشنهادی علاوه بر تعیین موقعیت سه­بعدی اهداف هوائی فعال از پیچیدگی محاسباتی پائینی نیز برخوردار است که استفاده از آن را در کاربردهای عملی امکان­پذیر می­سازد. در روش­هایی که متغیرهای مکان و سرعت هدف در معادلات به صورت ضمنی و وابسته به یکدیگر حل می­شوند، حجم محاسبات برای رسیدن به دقت مورد نظر در متن مقاله 250 برابر می­شود. البته این روش برای نسبت‌های پایین سیگنال به نویز امکان عدم همگرایی دارد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]     Yang, H.; Chun, J.; Chae, D. “Hyperbolic Localization in MIMO Radar Systems”; IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. 2015, 14, 618–621.##
[2]     Ferguson, E. L.; Ferguson, B. G. “High-Precision Acoustic Localization of Dolphin Sonar Click Transmissions Using a Modified Method of Passive Ranging by Wavefront Curvature”; J. Acoust. Soc. Am. 2019, 146, 4790-4801.##
[3]     Wan, P.; Ni, Y.; Hao, B. “Passive Localization of Signal Source Based on Wireless Sensor Network in The Air”; Int. J. Distrib. Sens. 2018, 14, 155014771876737.##
[4]     Dempster; A.G.; Cetin, E. “Interference Localization for Satellite Navigation Systems”; Proc. IEEE. 2016, 104, 1318-1326.##
[5]     Nikoo, M.; Behnia, F. “Single-Site Source Localisation Using Scattering Data”; IET Radar Sonar Navig. 2018, 12, 250-259.##
[6]     Bar-Shalom, O.; Weiss, A. “Emitter Geolocation Using Single Moving Receiver”; IEEE Signal Process Mag. 2014, 105, 70-83.##
[7]     Marchand, N. “Error Distributions of Best Estimate of Position from Multiple Time Difference Hyperbolic Networks”; IRE Trans. Aerosp. Navig. Electron. 1964, 11, 96-100.##
[8]     Lee, H. “A Novel Procedure for Assessing The Accuracy of Hyperbolic Multilateration”; IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 1975, 11, 2-15.##
[9]     Cooper, D. “Statistical Analysis of Position-Fixing General Theory for Systems With Gaussian Errors”; Proc. Inst. Electr. Eng. 1972, 119, 637.##
[10]  Schmidt, R. “A New Approach to Geometry of Range Difference Location”; IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 1972, 8, 821-835.##
[11]  Zekavat, A.; Buehrer, R. “Handbook of Position Location: Theory, Practice and Advances”; Wiley-IEEE Press 2019.##
[12]  Xu, W.; Zi-Shu, H. “Target Motion Analysis in Three-Sensor Tdoa Location System”; Int. J. Inf. Technol. Manage. 2011, 10, 1150-1160.##
[13]  Quo, F.; Ho, K. C. “A Quadratic Constraint Solution Method For TDOA And FDOA Localization”; IEEE Int. Conf. Acoust. Spee. 2011, 12 July, 2588-2591.##
[14]  Willis, J.; Griffiths, D. “Advances in Bistatic Radar”; SciTech Publishing. 2007, 147-154.##
[15]  Howland P.E.; Maksimiuk D.; Reitsma G. “FM Radio Based Bistatic Radar”; IEE P-Radar Son Nav. 2005, 152 ,105 -106.##
[16]  Jan, S.; Kao, Y. “Radar Tracking with an Interacting Multiple Model and Probabilistic Data Association Filter for Civil Aviation Applications”; IEEE Sens. J. 2013, 13, 6636-6650.##
[17]  Chen, L.; Li, S. “IMM Tracking of a 3d Maneuvering Target with Passive Tdoa System”; IEEE Int. Conf. Neural Networks , 2003.##
[18]  Towhidi, S.M.; Ahmadi, A. “A Combination Model for Surface Radar Sites Location Considering Active and Passive Defence”; Adv. Defence Sci.Technol. 2012, 3, 187-197 (In Persian).##