一種水下靜止平臺對目標運動參數的聯合估計方法

劉圣松，陳韶華，陳川（中國船舶重工集團公司第710研究所，湖北宜昌443003）

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一種水下靜止平臺對目標運動參數的聯合估計方法

劉圣松，陳韶華，陳川
（中國船舶重工集團公司第710研究所，湖北宜昌443003）

摘要：針對方位-頻率目標運動分析在水下靜止小平臺上的應用，提出了一種基于方位-頻率測量的目標運動參數聯合估計方法。該方法以最小二乘估計算法估計結果作為卡爾曼濾波估計算法的初值，解決了迭代初值對卡爾曼濾波估計算法的估計性能影響較大的問題，從而提高了算法的收斂速度和估計精度。湖試結果表明:該算法具有較好的估計性能，可以作為解決水下靜止平臺對目標被動定位問題的一種有效方案。

關鍵詞：聲學；目標運動分析；最小二乘估計；卡爾曼濾波估計

陳韶華（1978—），男，高級工程師。E-mail：npuchen@163. com；

陳川（1968—），男，研究員。E-mail：chuanchen@163. com

0 引言

純方位目標運動分析（TMA）方法要求觀測基陣必須做一次機動，不適用水下靜止小平臺應用。方位—頻率TMA是利用目標的方位信息和多普勒頻移信息來估計目標的運動參數，它解決了純方位TMA要求觀測基陣至少作一次機動的局限性。常用的TMA參數求解算法主要有最小二乘估計算法、最大似然估計算法和卡爾曼濾波估計算法［1 -3］。最大似然估計算法在1階近似情況下是無偏有效估計，但是該算法運用牛頓迭代方法，算法相對較為復雜，無法滿足水下靜止小平臺上力求算法簡單、穩健的要求。文獻［4 - 5］對最小二乘估計算法作了詳細的研究，給定足夠長的觀測時間，可以得到最小二乘無偏解，且該算法具有較高的估計精度。……