دانلود ترجمه مقاله مکانیابی جغرافیایی با اندازه گیری TDOA و FDOA

1. مقدمه 2. بیان مسئله 3. سنجش ها 4. همجوشی اندازه گیری غیرخطی 5. شبیه سازی ها 6. نتیجه گیری

چکیده – مکانیابی پسیو امیترهای ارتباطاتی، مزیت های فراوانی برای عملیات های پایش و نظارت امنیتی نظامی و غیرنظامی فراهم می کند. ترکیب اندازه گیری «اختلاف زمان رسیدن» (TDOA) و «اختلاف فرکانس رسیدن» (FDOA)، برای امیترهای ایستا را می توان بوسیله حسگرهای سوار شده بر بسترهای موبایل، برای مثال برروی یک جفت UAV ها، حاصل نمود. تابع ابهام مختلط (CAF) سیگنالهای مختلط دریافتی را می توان به نحو موثر محاسبه نمود تا ترکیب سنجش TDOA/FDOA مورد نیاز، حاصل شود. سنجش های TDOA و FDOA، غیرخطی هستند با توجه به اینکه عدم قطعیت امیتر با توجه به سنجش ها در حوزه کارتزین، غیرگاوسی است. چندین اندازه گیری غیرخطی مکان امیتر لازم است با هم ترکیب شوند، تا تخمین های مکان جغرافیایی، حاصل شود. فیلتر «سنجش مخلوط گاوسی» (GMM)، اندازه گیریهای غیرخطی را با هم ترکیب می کند مادامی که عدم قطعیت هر اندازه گیری در فضای حراست و پایش (کارتزین) بوسیله یک مخلوط گاوسی مدل شود. نتایج شبیه سازی این رویکرد را تایید می کنند و آنرا با مکانیابی هندسی با استفاده از سنجش های «فقط حامل ها» (Bearings only، BO)، مقایسه می کند. مقدمه: مکان امیتر، بخصوص، مکان امیترهای روی سطح زمین (ژئولوکیشن)، کاربردهای مهم نظامی (پایش) و غیرنظامی (مکان یابی، اعمال قانون، جستجو و نجات و غیره) را ممکن می سازد. برای اینکه میدان دید امیترها زیاد شود، اغلب مفید است حسگرها برروی وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV ها)، سوار شود. اندازه و وزن محدود سخت افزار قابل حمل توسط UAV ها، محدودیت ذاتی بر نوع حسگرهای قابل استفاده و همچنین عملکرد آنها، تحمیل می کند. ژئولوکیشن امیتر دو جزء دارد. یکی، اندازه گیری یا انتخاب حسگرها و دیگری، تخمین/جوش دادن اطلاعات یا پردازش سنجش های حاصل شده توسط حسگرها، می باشد. ژئولوکیشن پسیو، سابقه ای طولانی دارد که با مکانیابی امیتر تنها حامل، شروع می شود. [1] یکی از اولین مقاله های «مدرن» در این زمینه است. گاهی، مکانیابی پسیو با استفاده از «اختلاف زمان رسیدن» (TDOA)، توجه پژوهشی را به خود جلب می کرد [2،3]. استفاده از سنجش های TDOA، برای مکانیابی امیترهای دارای پهنای باند عریض، برای مثال، رادارها بسیار مناسب است. دانستن اختلاف زمان رسیدن بین امیتر و دو حسگر، مکان امیتر را در نقاط یک هیپربولیک، مشخص می کند. با وارد کردن حسگر سوم (سنجش دوم TDOA)، می توان امیتر را در محل تقاطع دو هیپربولیک، مکانیابی نمود. رویکرد دیگر استفاده از دو حسگر متحرک و تخمین غیرخطی [4، 5] برای مکانیابی جغرافیایی با استفاده از چندین بار سنجش TDOA، می باشد.

Passive geolocaton of communication emitters provides great benefits to military and civilian surveillance and security operations. Time Difference of Arrival (TDOA) and Frequency Difference of Arrival (FDOA) measurement combination for stationary emitters may be obtained by sensors mounted on mobile platforms, for example on a pair of UAVs. Complex Ambiguity Function (CAF) of received complex signals can be efficiently calculated to provide required TDOA / FDOA measurement combination. TDOA and FDOA measurements are nonlinear in the sense that the emitter uncertainty given measurements in the Cartesian domain is non-Gaussian. Multiple non-linear measurements of emitter location need to be fused to provide the geolocation estimates. Gaussian Mixture Measurement (GMM) filter fuses nonlinear measurements as long as the uncertainty of each measurement in the surveillance (Cartesian) space is modeled by a Gaussian Mixture. Simulation results confirm this approach and compare it with geolocation using Bearings Only (BO) measurements. INTRODUCTION: Emitter location, in particular location of the emitters on the surface of the earth (geolocation), enables important applications, both military (surveillance) and civilian (localization, law enforcement, search and rescue, ...). For deep visibility of emitters, it is often advantageous to mount sensors on Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The limited size and weight of the hardware that can be carried by UAVs places an inherent limit on the types of the sensors that may be used, as well as their performance. Emitter geolocation has two components. One is measurement, or choice of sensors, and the other is estimation/ information fusion, or processing of measurements provided by the sensors. Passive geolocation has a long history, starting with the bearings only emitter localization. [1] is one of the first “modern” papers in this field. For some time the passive geolocation using Time Difference of Arrival (TDOA) [2], [3] attracted the research attention. Using the TDOA measurements is especially suited to the geolocation of high-bandwidth emitters, e.g. radars. Knowing the time difference of arrival between the emitter and two sensors geolocalizes emitter to the points of a hyperbola. Introducing the third sensor (second TDOA measurement), one can geolocate the emitter at the intersection of two hyperbolae. Another approach is to use two moving sensors, and nonlinear estimation [4], [5] for geolocation using multiple TDOA measurements.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 17 فایل ورد ترجمه)