杭州电子科技大学通信工程学院 汪立新 刘潇依

1.引言

利用测向信息定位依据的基本原理是三角测量法，即利用运动的单个观测站在不同位置测得的目标方向角信息（每一个方向角对应于一条定位直线），运用交叉定位原理通过一定的定位算法确定出目标辐射源的位置。当目标运动时，“交叉”无法实现，定位过程实际上是对目标运动状态的估计或拟合，测向定位的几何关系如图1所示。

假设观测站沿着VO方向运动，而目标沿VT方向运动，定义运动目标的状态向量，xT、yT是目标在X、Y轴方向的位置坐标， 、 是目标在X、Y轴方向的速度。再定义观测站的状态向量，xO、yO是单观测站在X、Y轴方向的位置坐标， 、 是观测站在X、Y轴方向的速度。r是目标与观测站的距离，β是r与Y轴方向的夹角。目标在k+1时刻的状态可由k时刻的状态通过下式（1）递推得到：

其中，T为观测时间间隔，WK分别为由于各种因素引起的偏差， 表示目标运动模型。从图1的几何关系可以得到下面的观测方程：

考虑到观测误差噪声，写成向量形式，得到下式：

式（1）、（3）构成了测向跟踪定位方法的数学模型。无源跟踪定位本质上是一个非线性最优估计问题，首先在坐标系下建立系统状态方程和观测方程，然后在包含噪声成分的观测信息上进行非线性动态滤波，实时地估计目标的位置信息以及相应的运动状态。

上面阐述了目标跟踪定位的数学原理，其利用的基本信息只有一种，那就是目标信号的到达方向，该观测信息直接决定了系统的作用距离和范围。……