《測向交叉定位》word版

1、實驗報告實驗內(nèi)容測向交叉定位姓名*單位*學(xué)號*實驗環(huán)境MATLAB實驗時間*年*月*日一 實驗?zāi)康?、 掌握二維測向交叉定位方法；2、 掌握二維測向交叉定位的誤差。二實驗內(nèi)容設(shè)定兩個測向站，設(shè)置其位置坐標(biāo)參數(shù)，對輻射源的測向角度。分別給定出真實值和測量值（包含誤差），并且分別計算出輻射源的理論位置和測量位置，二者進(jìn)行比較并且計算出圓概率誤差CEP和定位模糊區(qū)大小和位置誤差。三實驗原理1. 測向原理二維平面測向定位：在已知的兩個或多個不同位置上測量雷達(dá)輻射電磁波的方向，各站測得的雷達(dá)方向數(shù)據(jù)按三角測量法交會計算出雷達(dá)的位置（圖1）。雷達(dá)與兩個測量站的距離分別為 若已知兩個偵察站的位置為和，由它們

2、對輻射源E測向，測得的方位角分別為和（由方位基準(zhǔn)逆時針為正向），并得到兩條位置線即等方位線，利用兩條位置線相交所得的交點(diǎn)即可確定輻射源的坐標(biāo)位置。 由于和的兩個坐標(biāo)位置是已知的，而和是測得的，即和可以測量得到。則可以得到輻射源位置：2. 圓概率誤差為 當(dāng)，時，達(dá)到最小值，此時3. 定位模糊區(qū)當(dāng)，時，達(dá)到最小值，此時4. 位置誤差測得的位置與真實位置之間的距離成為位置誤差。四 實驗結(jié)果圓概率誤差1. 設(shè)置測向站位置和參數(shù)，角度設(shè)定，測量輻射源位置。設(shè)定目標(biāo)位置和，測向角度和，測得輻射源真實位置。2. 規(guī)定測角誤差，得到輻射源的測量值規(guī)定測角誤差為 rad，測得一組輻射源位置。3. 圓概率誤差：求

3、出當(dāng)前情況下CEP = 0.5640。4. 測向交叉定位及模糊區(qū)示意圖如圖1所示。圖1 測向交叉定位示意圖定位模糊區(qū)當(dāng)設(shè)定測向角度和，測量誤差的時候，通過計算得到定位模糊區(qū)A= 0.3750。位置誤差當(dāng)設(shè)定測向角度和，測量誤差的時候，通過計算得到r2=0.5161.五 結(jié)果分析圓概率誤差1. 改變測角誤差，觀察CEP的變化變化測角的方差，其變化值為，重新測量CEP，得到如圖2的結(jié)果。同時觀察定位模糊區(qū)的改變?nèi)鐖D3所示。圖2 CEP隨測角誤差變化圖由圖2可以看出，當(dāng)改變測角精確度，即測角誤差時，CEP會隨著測角誤差增大而增大，這種趨勢基本呈線性關(guān)系。圖3 定位模糊區(qū)示意圖由圖3可以看出，當(dāng)測角誤

4、差由增大到，定位模糊區(qū)明顯增大，測量出的輻射源位置分布在更大的范圍內(nèi)。固定測角誤差，改變測向站測角大小，即改變測向站與輻射源的位置關(guān)系，觀察CEP的變化如圖4圖5和所示。理論上當(dāng)，時，達(dá)到最小值，此時。圖4 CEP隨測量角度變化圖圖5 CEP隨測量角度變化圖定位模糊區(qū)1. 改變測角誤差，觀察A的變化變化測角的方差，其變化值為，重新測量A，得到如圖6的結(jié)果。從圖中可以看出，定位模糊區(qū)A的隨測角誤差變化基本呈現(xiàn)平方關(guān)系。這也驗證了理論公式中的關(guān)系。2. 改變測向角度，觀察定位模糊區(qū)A的變化圖6 定位模糊區(qū)隨測角誤差變化圖位置誤差改變測角誤差，觀察位置誤差的變化變化測角的方差，其變化值為，重新測量，

5、得到如圖7的結(jié)果。圖7 位置誤差隨測角誤差變化圖六 實驗代碼1.2. 改變測角誤差，觀察、 和的關(guān)系% 測向交叉定位clear all;clc;close all;% 正態(tài)分布N=50;n=12; %設(shè)定獨(dú)立均勻分布變量的個數(shù) u=0.5;zb=zeros(1,N); %設(shè)定za初始值為零矩陣 for i=1:n zb=zb+(rand(1,N)-u); endza=(zb-mean(zb)./(sqrt(var(zb);% 位置及角度數(shù)據(jù)%設(shè)定第一個測向點(diǎn)位置為(0,0)；目標(biāo)位置為（xe，ye）%第二個側(cè)向點(diǎn)位置隨機(jī)產(chǎn)生x1=0;y1=0;x2=0;y2=45;sita1=50/57.3;

6、 %真實值1sita2=120/57.3; %真實值2C1=tan(sita1); %真實C2=tan(sita2);zhenshi=inv(C1,-1;C2,-1)*C1*x1-y1;C2*x2-y2; %真實位置R1=sqrt(zhenshi(1)-x1)2+(zhenshi(2)-y1)2);R2=sqrt(zhenshi(1)-x2)2+(zhenshi(2)-y2)2);cjwc=0:.001*pi:0.02*pi;CEP=zeros(1,length(cjwc);A=zeros(1,length(cjwc);r_fang=zeros(1,length(cjwc);for j=1:l

7、ength(cjwc)delt_theta=cjwc(j); %方差theta1=sita1+random('Normal',0,delt_theta,1,N); %測量值1theta2=sita2+random('Normal',0,delt_theta,1,N); %測量值2figure(1);plot(x1,y1,'ko',x2,y2,'ko',zhenshi(1),zhenshi(2),'r*');hold on;line(x1,x2,y1,y2,'color','k',&#

8、39;linewidth',2);hold on;line(x1,zhenshi(1),y1,zhenshi(2),'color','k','linewidth',2);hold on;line(x2,zhenshi(1),y2,zhenshi(2),'color','k','linewidth',2);hold on;wzgj=zeros(N,2); %位置測量值for i=1:Nc1=tan(theta1(i); %測量c2=tan(theta2(i);wzgj(i,:)=inv(c1,

9、-1;c2,-1)*c1*x1-y1;c2*x2-y2; %測量位置plot(wzgj(i,1),wzgj(i,2),'b+');hold on;endwc1=wzgj(:,1)-zhenshi(1); wc2=wzgj(:,2)-zhenshi(2);var_delxe=var(wc1);var_delye=var(wc2);CEP(j)=0.75*sqrt(var_delxe+var_delye);A(j)=4*(zhenshi(1)2*(tan(delt_theta)2/(sin(sita1)*sin(sita2)*sin(sita2-sita1);r_fang=R12*

10、(delt_theta)2+R22*(delt_theta)2+2*R1*R2*(delt_theta)2*cos(sita2-sita1). /(sin(sita2-sita1)2;endfigure(2);plot(cjwc,CEP);xlabel('測角誤差');ylabel('CEP');figure(3)plot(cjwc,A,'r');hold on;xlabel('測角誤差');ylabel('定位模糊區(qū)A');p=polyfit(cjwc,A,2); f = polyval(p,cjwc); % 二

11、次擬合測角誤差和定位模糊區(qū)A的關(guān)系plot(cjwc,f,'*k');legend('測量關(guān)系','二次擬合關(guān)系');figure(4)plot(cjwc,r_fang,'ro');hold on;xlabel('測角誤差');ylabel('位置誤差r2');3. 改變測量角度和，觀察的變化1) 逐個改變，逐個計算% 測向交叉定位clear all;clc;close all;% 正態(tài)分布N=50;n=12; %設(shè)定獨(dú)立均勻分布變量的個數(shù) u=0.5;zb=zeros(1,N); %設(shè)定za初始值

12、為零矩陣 for i=1:n zb=zb+(rand(1,N)-u); endza=(zb-mean(zb)./(sqrt(var(zb);% 位置及角度數(shù)據(jù)%設(shè)定第一個測向點(diǎn)位置為(0,0)；目標(biāo)位置為（xe，ye）%第二個側(cè)向點(diǎn)位置隨機(jī)產(chǎn)生x1=0;y1=0;x2=0;y2=45;N1=200;ji1=linspace(20,80,N1);ji2=linspace(95,150,N1);jiao1,jiao2=meshgrid(ji1,ji2);sita1=jiao1/57.3; %真實值1sita2=jiao2/57.3; %真實值2delt_theta=0.001*pi; %方差C1=

13、tan(sita1); %真實C2=tan(sita2);zhenshi=zeros(N1,N1,2);CEP=zeros(N1,N1);for j=1:N1 %改變40度 for m=1:N1 %改變110度 zhenshi(m,j,:)=inv(C1(m,j),-1;C2(m,j),-1)*C1(m,j)*x1-y1;C2(m,j)*x2-y2; %真實位置 theta1=delt_theta*za+sita1(m,j); %測量值1 theta2=delt_theta*za+sita2(m,j); %測量值2 wzgj=zeros(N,2); %位置測量值 for i=1:N c1=tan(theta1(i); %測量 c2=tan(theta2(i); wzgj(i,:)=inv(c1,-1;c2,-1