《純距離目標運動分析及套用》是2019年電子工業出版社出版的圖書，作者是王璐。
基本介紹
- 中文名：純距離目標運動分析及套用
- 作者：王璐
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2019年04月
- 頁數：232 頁
- 定價：98 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121252501
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書系統地介紹了純距離目標運動分析的理論及套用等相關知識。全書共分10章，系統討論了純距離目標運動分析涉及的可觀測性分析、目標定位與跟蹤算法、單站機動航路最佳化、靜止多站站址布局最佳化等基礎問題，並對純距離系統在水下聲學感測器中的套用進行了論述。
目錄
第1 章 緒論 ·· 1
1.1 純距離目標運動分析基本概念 · 1
1.2 純距離目標運動分析的研究現狀 · 4
1.2.1 可觀測性分析的研究現狀 ·· 4
1.2.2 目標定位與跟蹤算法的研究現狀 ·· 6
1.2.3 單觀測站機動航路最佳化的研究現狀 ·· 7
1.2.4 靜止多觀測站站址布局最佳化的研究現狀 ·· 7
1.2.5 基於純距離的水下聲學感測器網路節點自定位算法的研究現狀 ·· 8
1.2.6 基於純距離的水下聲學感測器網路目標跟蹤算法的研究現狀 ··
1.3 純距離目標運動分析的研究熱點 · 9
1.4 本書的組織結構 10
第2 章 單站純距離系統可觀測性分析 · 12
2.1 引言 12
2.2 系統數學描述 13
2.2.1 直角坐標系下的系統數學描述 · 13
2.2.2 極坐標系下的系統數學描述 · 14
2.2.3 修正極坐標系下的系統數學描述 · 15
2.3 系統可觀測性定義 16
2.4 系統可觀測分析 17
2.4.1 觀測站靜止、目標靜止時的系統可觀測性分析 · 18
2.4.2 觀測站靜止、目標勻速直線運動時的系統可觀測性分析 · 18
2.4.3 觀測站靜止、目標勻加速直線運動時的系統可觀測性分析 21
2.4.4 觀測站勻速直線運動、目標靜止時的系統可觀測性分析 · 21
2.4.5 觀測站勻速直線運動、目標勻速直線運動時的系統可觀測性分析 · 24
2.4.6 觀測站勻速直線運動、目標勻加速直線運動時的系統可觀測性分析 · 25
2.4.7 觀測站勻加速直線運動、目標靜止時的可觀測性分析 · 25
2.4.8 觀測站勻加速運動、目標勻速直線運動時的可觀測分析 · 26
2.4.9 勻加速運動觀測站、勻加速直線運動目標的可觀測分析 · 27
2.4.10 其他結論 ·· 31
2.5 單站純距離系統與單站純方位系統可觀測性比較 ·· 32
第3 章 單站純距離系統目標定位與跟蹤算法研究 · 33
3.1 引言 33
3.2 系統數學模型 34
3.3 基於最小二乘原理的目標參數估計算法 · 36
3.3.1 遞推格式的目標參數估計算法 · 36
3.3.2 基於全局收斂策略的目標參數估計算法 · 40
3.4 基於極大似然原理的目標參數估計算法 · 48
3.4.1 單站純距離系統的極大似然估計 · 48
3.4.2 基於全局收斂策略的改進算法 · 51
3.4.3 仿真試驗及分析 · 52
3.5 UKF 算法的基本原理 57
3.5.1 UT 變換 ·· 57
3.5.2 標準UKF 算法 ·· 58
3.5.3 疊代UKF 算法 ·· 59
3.5.4 仿真試驗及分析 · 60
3.6 自適應疊代UKF 算法 ·· 63
3.6.1 自適應疊代UKF 算法步驟 ·· 63
3.6.2 仿真試驗及分析 · 64
第4 章 單站機動航路最佳化研究 · 70
4.1 引言 70
4.2 觀測站勻速直線一次轉向機動時的可觀測度分析 · 71
4.2.1 可觀測度的定義 · 71
4.2.2 仿真試驗及分析 · 72
4.3 單站純距離測量模型的CRLB · 74
4.3.1 定位與跟蹤誤差下限 · 74
4.3.2 單站純距離測量模型CRLB 計算 · 76
4.4 觀測站機動航路最佳化研究 78
4.4.1 航路最佳化問題的提出 · 78
4.4.2 勻速直線一次轉向機動最佳化航路 · 79
4.4.3 勻速轉彎機動最佳化航路 · 82
4.5 航路最佳化的方法 85
第5 章 多站純距離系統可觀測性分析 · 87
5.1 引言 87
5.2 多站純距離系統的數學描述及可觀測性定義 · 87
5.2.1 直角坐標系下的系統描述 · 87
5.2.2 多站純距離系統可觀測性的定義 · 88
5.3 多站純距離系統可觀測性分析 89
5.3.1 可觀測性分析 · 89
5.3.2 多站純距離系統與多站純方位系統可觀測性比較 · 93
5.3.3 多站純距離系統與多站距離差系統可觀測性比較 · 93
第6 章 多站純距離系統目標定位與跟蹤算法研究 · 95
6.1 引言 95
6.2 “蛙跳”算法 96
6.2.1 “蛙跳”算法原理 · 96
6.2.2 仿真試驗及分析 · 97
6.3 集中融合式定位算法 99
6.3.1 集中融合式定位算法原理 · 99
6.3.2 仿真試驗及分析 ·· 101
6.3.3 與多站TDOA 定位精度比較 · 103
6.4 基於最小二乘原理的定位算法 · 108
6.4.1 多觀測站最小二乘定位原理 ·· 108
6.4.2 線性近似法 ·· 109
6.4.3 基於全局收斂策略的牛頓疊代算法 ·· 109
6.4.4 仿真試驗及分析 110
6.5 改進粒子濾波算法 ·· 111
6.5.1 標準粒子濾波算法基本原理 111
6.5.2 粒子濾波算法存在的主要問題 115
6.5.3 基於遺傳算法的改進粒子濾波算法 116
6.5.4 基於簡化入侵式野草最佳化理論的改進粒子濾波算法 ·· 121
第7 章 靜止多站站址布局最佳化研究 ·· 130
7.1 引言 · 130
7.2 定位誤差分析 · 131
7.3 三站站址布局模型 · 133
7.3.1 觀測站相對位置對定位精度的影響 ·· 133
7.3.2 測距誤差對定位精度的影響 ·· 138
7.3.3 站址誤差對定位精度的影響 ·· 138
7.3.4 目標高度對定位精度的影響 ·· 139
7.3.5 仿真分析 ·· 140
7.4 站址布局最佳化 · 140
7.4.1 站址布局最佳化問題的提出 ·· 140
7.4.2 站址布局最佳化模型 ·· 142
7.4.3 仿真試驗及分析 ·· 143
第8 章 基於純距離的水下聲學感測器網路節點定位算法 ·· 145
8.1 引言 · 145
8.2 節點定位問題描述與節點定位算法 · 147
8.2.1 節點定位問題與節點定位算法的分類 ·· 147
8.2.2 基本節點定位算法 ·· 149
8.2.3 節點定位算法的評價指標 ·· 150
8.2.4 水下聲學感測器網路中基於TOA 的測距 153
8.3 自組織過程中的數據傳播算法 · 154
8.3.1 基於深度優先遍歷的數據傳播算法 ·· 155
8.3.2 分散式的並發無衝突數據傳播算法 ·· 157
8.4 考慮局部拓撲關係的分散式節點定位算法 ·· 160
8.4.1 基本原理 ·· 161
8.4.2 Layer-TERRAIN ·· 162
8.4.3 試驗及分析 ·· 167
第9 章 基於純距離的水下聲學感測器網路目標跟蹤算法 ·· 169
9.1 引言 · 169
9.2 測距的可實現性 · 170
9.2.1 單目標的聲強測距模型 ·· 170
9.2.2 多目標的聲強測距模型 ·· 171
9.3 分散式跟蹤系統結構 · 171
9.3.1 動態簇的組建 ·· 171
9.3.2 基於動態簇的目標跟蹤過程 ·· 174
9.4 基於粒子濾波的分散式目標跟蹤算法 ·· 175
9.4.1 基於加權質心的預處理機制 ·· 175
9.4.2 分散式粒子濾波算法 ·· 176
9.5 基於量化觀測理論的改進粒子濾波算法 ·· 181
9.5.1 量化估計原理 ·· 182
9.5.2 試驗與分析 ·· 183
第10 章 水下聲學感測器網路目標跟蹤原型系統 186
10.1 引言 186
10.2 水聲節點硬體結構 187
10.2.1 水聲通信模組主要功能 187
10.2.2 水聲通信模組結構 188
10.3 軟體體系結構 190
10.3.1 網路結構組件 192
10.3.2 資料庫管理算法 196
10.3.3 數據融合算法 197
10.3.4 路由協定 198
10.4 原型系統 199
參考文獻 ·· 201
