地面电磁脉冲远区定位计算方法研究

论文摘要

本论文建立了闪电电磁脉冲(简称EMP)信号短基线阵时差测向、双曲时差定位(简称TOA)和长基线阵方向交会定位(简称DF)算法,并对定位误差进行分析推导,最后以计算机软件实现。论文简要的介绍了国内外闪电EMP探测技术的发展现状,并着重阐述了利用EMP进行探测的优点。地面EMP定位算法是EMP探测定位系统的重要组成部分,现在最普遍的两种定位算法是方向交会定位算法和双曲时差定位算法。论文着重于建立对闪电EMP时差测向和方向交会定位的算法,并对定位误差进行了分析。首先建立了短基线阵时差测向和长基线阵方向交会定位算法,并对测向和定位结果进行了误差分析及修正,其定位误差满足EMP探测定位系统指标要求。然后,为满足对短基线阵周围几百公里范围内的闪电定位,采用了以往的双曲时差定位算法,并进行了误差分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本论文组织结构
• 第二章 EMP 探测定位系统的工作原理
• 2.1 闪电EMP 的波形特征
• 2.2 闪电EMP 的特性
• 2.3 EMP 探测定位系统的功能特点
• 2.4 EMP 探测定位系统构成
• 2.4.1 EMP 接收机组成
• 2.4.2 短基线阵数据处理中心设计
• 2.4.3 长基线阵数据处理中心设计
• 第三章 闪电EMP 信号的预判别
• 3.1 信号时间预判别
• 3.2 信号极性预判别
• 3.3 信号方向角预判别
• 3.4 信号预判别算法流程图
• 第四章 短基线及短基线阵时差测向
• 4.1 短基线时差测向
• 4.1.1 短基线时差测向原理
• 4.1.2 时差测向的误差分析
• 4.2 短基线阵时差测向
• 第五章 EMP 探测定位系统的定位算法
• 5.1 基础
• 5.1.1 算法前提
• 5.1.2 坐标系
• 5.1.3 名词解释
• 5.1.4 算法及图示中的符号
• 5.2 方向交会定位算法的推导
• 5.2.1 两短基线阵确定出信号源方向线
• 5.2.2 三个及以上短基线阵确定出信号源的方向线
• 5.2.3 长基线阵方向交会定位算法流程图
• 5.3 双曲时差定位算法的推导
• 5.3.1 三个探测接机接收到EMP 信号
• 5.3.2 三个以上探测接机收到EMP 信号
• 5.3.3 短基线阵时差测向、双曲时差定位算法流程图
• 5.4 方向、时差综合定位算法的推导
• 5.4.1 短基线阵内三个探测接收机收到EMP 信号
• 5.4.2 短基线阵内两个探测接收机收到EMP 信号
• 第六章 定位误差的计算
• 6.1 方向交会定位误差的计算
• 6.1.1 方向交会定位误差公式的推导
• 6.1.2 方向交会定位误差算法流程图
• 6.2 双曲时差定位误差的计算
• 6.2.1 双曲时差定位误差公式的推导
• 6.2.2 双曲时差定位误差计算结果分析
• 6.2.3 双曲时差定位误差算法流程图
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 硕士在读期间发表论文
• 致谢