《测向交叉定位》word版

实验报告实验内容测向交叉定位姓名***单位***学号***实验环境MATLAB实验时间**年**月**日1、掌握二维测向交叉定位方法；2、掌握二维测向交叉定位的误差。实验内容设定两个测向站，设置其位置坐标参数，对辐射源的测向角度。分别给定出真实值和测量值（包含误差），并且分别计算出辐射源的理论位置和测量位置，二者进行比较并且计算出圆概率误差CEP和定位模糊区大小和位置误差。实验原理1.测向原理二维平面测向定位：在已知的两个或多个不同位置上测量雷达辐射电磁波的方向，各站测得的雷达方向数据按三角测量法交会计算出雷达的位置（图1）。雷达与两个测量站的距离分别为sin&2艮£•sin色1sin（6£-）1gin（如一W1）

若已知两个侦察站的位置为顷，y）和3,y）,由它们对辐射源E测向，测得的方位角1122分别为°和。（由方位基准逆时针为正向），并得到两条位置线即等方位线，利用两条位置12线相交所得的交点即可确定辐射源的坐标位置G，y）。eey—y—y——=tgQ=mx-xiie1y-y—e2-=象6=mX-X22e2Xeyebib1-2」2.概率误差为CEPw0.75Jb2Xeyebib1-2」2.概率误差为CEPw0.75Jb2+6Yxeye0.75fc9-+sin(0-0)Vsitu0sim012当。就55。，0就125。时，cep达到最小值,12to2to2此时CEP"Kr0.034-^3.定位模糊区uv47?R(^/zA02)4/l2(^gA02)—/|—]2sin0sin(0-0)sin0sin0sin(0-0)3211221当七=6。。，yE时，a达到最小值，此时、=誓|若=6.2皿-mi-m24.位置误差测得的位置与真实位置之间的距离尸成为位置误差。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"R2A02+R2A02+2RRAOAOcos0

r2=1221_2123(sin0)2向「11\o"CurrentDocument"b=[+]r(sin0)2(sin0)2(sin0)2\o"CurrentDocument"312实验结果圆概率误差设置测向站位置和参数，角度设定，测量辐射源位置。设定目标位置3,J)=(0,0)和(x,J)=(0,45)，测向角度0=50。和0=120。，测得辐112212射源真实位置(七，〃=(15.3885,18.3369)。规定测角误差，得到辐射源的测量值规定测角误差为0.005兀rad，测得一组辐射源位置(x,J)=(15.3751,18.2617)。圆概率误差：求出当前情况下CEP=0.5640。测向交叉定位及模糊区示意图如图1所示。

图1测向交叉定位示意图定位模糊区当设定测向角度气=50。和七=120。，测量误差A0=0.005兀的时候，通过计算A4uv4RR(thA02)4h2(tgA02)sin0sin(0-0)sin0sin0sin(0-0)TOC\o"1-5"\h\z3211221得到定位模糊区入=0.3750。位置误差当设定测向角度0=50。和0=120。测量误差A0=0.005兀的时候，通过计算12，R2A02+R2A02+2RRA0A0cos0r2=T1221_2123(sin03)2得到"2=0.5161.结果分析圆概率误差改变测角误差，观察CEP的变化变化测角的方差叽其变化值为。~。.。2兀，重新测量CEP，得到如图2的结果。同时观察定位模糊区的改变如图3所示。图2CEP随测角误差变化图由图2可以看出，当改变测角精确度，即测角误差时，CEP会随着测角误差增大而增大，这种趋势基本呈线性关系。

图3定位模糊区示意图由图图3定位模糊区示意图由图3可以看出，当测角误差由0.001兀增大到。.。2兀，定位模糊区明显固定测角误差，改变测向站测角大小，即改变测向站与辐射源的位置关系，观察CEP的变化如图4图5和所示。理论上当01n55，02总125°时，cep达到最小值，此时-hb2如2CEPnK-^n0.034—^<2<2。

图4CEP随测量角度变化图图5CEP随测量角度变化图定位模糊区改变测角误差，观察A的变化变化测角的方差。，其变化值为。~。.。2兀，重新测量A,得到如图6的结果。从图中可以看出，定位模糊区A的随测角误差变化基本呈现平方关系。这也验证了理论公式中的关系。□□改变测向角度，观察定位模糊区A的变化□□Figure3FileEditViewInsertToolsDesktopWindowHelp-测量关系

米二次拟台关系0.020.030.040.050.0&0.07测角误差/

图6定位模糊区随测角误差变化图

位置误差改变测角误差，观察位置误差,2的变化变化测角的方差。，其变化值为。~。・。2兀，重新测量r，得到如图7的结果。图7位置误差随测角误差变化图六・实验代码1.图7位置误差随测角误差变化图六・实验代码改变测角误差。，观察CEP、A和r2的关系%%测向交叉定位clearall;clc;closeall;%%正态分布N=50;n=12;%设定独立均匀分布变量的个数u=0.5;zb=zeros(1,N);%设定za初始值为零矩阵fori=1:nzb=zb+(rand(1,N)-u);endza=(zb-mean(zb))./(sqrt(var(zb)));%%位置及角度数据%设定第一个测向点位置为(0,0)；目标位置为(xe，ye)%第二个侧向点位置随机产生x1=0;y1=0;x2=0;y2=45;sita1=50/57.3;%真实值1sita2=120/57.3;%真实值2C1=tan(sita1);%真实C2=tan(sita2);zhenshi=inv([C1,-1;C2,-1])*[C1*x1-y1;C2*x2-y2];%真实位置R1=sqrt((zhenshi(1)-x1)A2+(zhenshi(2)-y1)A2);R2=sqrt((zhenshi(1)-x2)A2+(zhenshi(2)-y2)A2);cjwc=0:.001*pi:0.02*pi;CEP=zeros(1,length(cjwc));A=zeros(1,length(cjwc));r_fang=zeros(1,length(cjwc));forj=1:length(cjwc)delt_theta=cjwc(j);%方差theta1=sita1+random('Normal',0,delt_theta,[1,N]);%测量值1theta2=sita2+random('Normal',0,delt_theta,[1,N]);%测量值2figure(1);plot(x1,y1,'ko',x2,y2,'ko',zhenshi(1),zhenshi(2),'r*');holdon;line([x1,x2],[y1,y2],'color','k','linewidth',2);holdon;line([x1,zhenshi(1)],[y1,zhenshi(2)],'color','k','linewidth',2);holdon;line([x2,zhenshi(1)],[y2,zhenshi(2)],'color','k','linewidth',2);holdon;wzgj=zeros(N,2);%位置测量值fori=1:Nc1=tan(theta1(i));%测量c2=tan(theta2(i));wzgj(i,:)=inv([c1,-1;c2,-1])*[c1*x1-y1;c2*x2-y2];%测量位置plot(wzgj(i,1),wzgj(i,2),'b+');holdon;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))A2*(tan(delt_theta))A2/(sin(sita1)*sin(sita2)*sin(sita2-sita1));r_fang=R1A2*(delt_theta)A2+R2A2*(delt_theta)A2+2*R1*R2*(delt_theta)A2*cos(sita2-sita1).../(sin(sita2-sita1))A2;endfigure(2);plot(cjwc,CEP);xlabel('测角误差o');ylabel('CEP');figure(3)plot(cjwc,A,'r');holdon;xlabel('测角误差o');ylabel('定位模糊区A');p=polyfit(cjwc,A,2);f=polyval(p,cjwc);%%二次拟合测角误差。和定位模糊区A的关系plot(cjwc,f,'*k');legend('测量关系'，二次拟合关系');figure(4)plot(cjwc，r_fang，'ro');holdon;xlabel('测角误差o');ylabel('位置误差52');3.改变测量角度气和七，观察CEP的变化1)逐个改变，逐个计算%%测向交叉定位clearall;clc;closeall;%%正态分布N=50;n=12;%设定独立均匀分布变量的个数u=0.5;zb=zeros(1,N);%设定za初始值为零矩阵fori=1:nzb=zb+(rand(1，N)-u);endza=(zb-mean(zb))./(sqrt(var(zb)));%%位置及角度数据%设定第一个测向点位置为(0,0);目标位置为(xe,ye)%第二个侧向点位置随机产生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;%真实值1sita2=jiao2/57.3;%真实值2delt_theta=0.001*pi;%方差C1=tan(sita1);%真实C2=tan(sita2);zhenshi=zeros(N1,N1,2);CEP=zeros(N1,N1);forj=1:N1%改变40度form=1:N1%改变110度zhenshi(m,j,:)=inv([C1(m,j),-1;C2(m,j),-1])*[C1(m,j)*x1-y1;C2(m,j)*x2-y2];%真实位置theta1=delt_theta*za+sita1(m,j);%测量值1theta2=delt_theta*za+sita2(m,j);%测量值2wzgj=zeros(N,2);%位置测量值fori=1:Nc1=tan(theta1(i));%测量c2=tan(theta2(i)