无源定位技术 二次等式约束小二乘估计理论与方法PDF电子书下载

第Ⅰ部分 基础篇 3

第1章 绪论 3

1.1无源定位技术简述 3

1.2含二次等式约束的最小二乘无源定位方法的研究现状 4

1.3 3种常见的无源定位体制及其定位观测方程的代数模型 4

1.3.1 3种常见的无源定位体制简介 4

1.3.2常用定位观测方程的代数模型 6

1.4本书的内容结构安排 9

第2章 数学预备知识 12

2.1矩阵理论中的若干预备结论 12

2.1.1矩阵求逆计算公式 12

2.1.2（半）正定矩阵的基本性质 14

2.1.3 Moore-Penrose广义逆矩阵和正交投影矩阵 15

2.2多维函数分析初步 18

2.2.1多维标量函数的梯度向量 18

2.2.2多维向量函数的Jacobi矩阵 19

2.3拉格朗日乘子法基础 21

2.4一阶误差分析方法原理 23

2.4.1无等式约束条件下的一阶误差分析方法 23

2.4.2含有等式约束条件下的一阶误差分析方法 25

第3章 参数估计方差的克拉美罗界分析 27

3.1针对单目标定位场景下的克拉美罗界 27

3.1.1无系统误差条件下的克拉美罗界 27

3.1.2系统误差存在条件下的克拉美罗界 28

3.2目标位置服从等式约束条件下的克拉美罗界 29

3.3针对多目标定位场景下的克拉美罗界 30

3.3.1无系统误差条件下的克拉美罗界 30

3.3.2系统误差存在条件下的克拉美罗界 33

3.4校正源存在条件下的克拉美罗界 34

3.4.1校正源位置精确已知条件下的克拉美罗界 34

3.4.2校正源位置误差存在条件下的克拉美罗界 36

3.5未知偏置存在条件下的克拉美罗界 38

3.5.1无系统误差条件下的克拉美罗界 38

3.5.2系统误差存在条件下的克拉美罗界 40

第Ⅱ部分 无系统误差条件下的理论与方法篇 45

第4章 无系统误差条件下含单重二次等式约束和单辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型a 45

4.1非线性观测方程的伪线性化模型 45

4.2关于向量t的若干预备结论 46

4.3定位优化模型与数值求解算法 46

4.3.1定位优化模型 46

4.3.2数值求解算法 47

4.4目标位置解Qcls-Ia-p的理论性能分析 49

4.5定位算例与数值实验 52

4.5.1定位算例1 52

4.5.2定位算例2 55

第5章 无系统误差条件下含单重二次等式约束和单辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型b 58

5.1非线性观测方程的伪线性化模型 58

5.2关于向量t的若干预备结论 59

5.3定位优化模型与数值求解算法 59

5.3.1定位优化模型 59

5.3.2数值求解算法 60

5.4目标位置解Qcls-Ib-p的理论性能分析 64

5.5定位算例与数值实验 66

5.5.1定位算例1 66

5.5.2定位算例2 68

第6章 无系统误差条件下含双重二次等式约束和单辅助变量的最小二乘定位理论与方法 71

6.1非线性观测方程的伪线性化模型 71

6.2关于向量t的若干预备结论 73

6.3定位优化模型与数值求解算法 73

6.3.1定位优化模型 73

6.3.2数值求解算法 74

6.4目标位置解Qcls-Ⅱ-tp的理论性能分析 76

6.5定位算例与数值实验 79

6.5.1模型描述 79

6.5.2数值实验 81

第7章 无系统误差条件下含双重二次等式约束和双辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型a 83

7.1非线性观测方程的伪线性化模型 83

7.2关于向量t的若干预备结论 84

7.3定位优化模型与数值求解算法 86

7.3.1定位优化模型 86

7.3.2数值求解算法 86

7.4目标位置解Qcls-Ⅲa-p的理论性能分析 88

7.5定位算例与数值实验 91

7.5.1模型描述 91

7.5.2数值实验 94

第8章 无系统误差条件下含双重二次等式约束和双辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型b 96

8.1非线性观测方程的伪线性化模型 96

8.2关于向量t的若干预备结论 97

8.3定位优化模型与数值求解算法 98

8.3.1定位优化模型 98

8.3.2数值求解算法 99

8.4目标位置解Qcls-Ⅲb-p的理论性能分析 101

8.5定位算例与数值实验 103

8.5.1模型描述 104

8.5.2数值实验 106

第9章 无系统误差条件下含三重二次等式约束和双辅助变量的最小二乘定位理论与方法 108

9.1非线性观测方程的伪线性化模型 108

9.2关于向量t的若干预备结论 110

9.3定位优化模型与数值求解算法 111

9.3.1定位优化模型 111

9.3.2数值求解算法 112

9.4目标位置解Qcls-Ⅳ tp的理论性能分析 115

9.5定位算例与数值实验 119

9.5.1模型描述 119

9.5.2数值实验 122

第Ⅲ部分 系统误差存在条件下的理论与方法篇 127

第10章 系统误差存在条件下含单重二次等式约束和单辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型a 127

10.1非线性观测方程的伪线性化模型 127

10.2关于向量t的若干预备结论 128

10.3系统误差存在条件下第4章目标位置解Qcls-Ia-p的理论性能分析 129

10.4定位优化模型与数值求解算法 133

10.4.1定位优化模型 133

10.4.2数值求解算法 134

10.5目标位置解Qcls-Ia-s和系统参量解Qcls-Ia-s的理论性能分析 135

10.6定位算例与仿真实验 139

10.6.1定位算例1 139

10.6.2定位算例2 145

第11章 系统误差存在条件下含单重二次等式约束和单辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型b 150

11.1非线性观测方程的伪线性化模型 150

11.2关于向量t的若干预备结论 151

11.3系统误差存在条件下第5章目标位置解Qcls-Ib-p的理论性能分析 152

11.4定位优化模型与数值求解算法 155

11.4.1算法1——仅估计目标位置u 155

11.4.2算法2——联合估计目标位置u和系统参量w 156

11.5目标位置解Qcls-Ib-s l 、 Qcls-Ib-s2和系统参量解Qcls-Ib-s2的理论性能分析 158

11.5.1目标位置解Qcls-Ib-sl的理论性能分析 158

11.5.2目标位置解Qcls-Ib-s2和系统参量解Qcls-Ib-s2的理论性能分析 161

11.6定位算例与仿真实验 164

11.6.1定位算例1 164

11.6.2定位算例2 170

第12章 系统误差存在条件下含双重二次等式约束和双辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型a 176

12.1非线性观测方程的伪线性化模型 176

12.2关于向量t的若干预备结论 177

12.3系统误差存在条件下第7章目标位置解Qcls-Ⅲa-p的理论性能分析 179

12.4定位优化模型与数值求解算法 183

12.4.1定位优化模型 183

12.4.2数值求解算法 185

12.5目标位置解Qcls-Ⅲa-s和系统参量解Qcls-Ⅲa-s的理论性能分析 186

12.6定位算例与数值实验 190

12.6.1模型描述 190

12.6.2数值实验 195

第13章 系统误差存在条件下含双重二次等式约束和双辅助变量的最小二乘定位理论与方法：模型b 200

13.1非线性观测方程的伪线性化模型 200

13.2关于向量t的若干预备结论 202

13.3系统误差存在条件下第8章目标位置解Qcls-Ⅲb-p的理论性能分析 203

13.4定位优化模型与数值求解算法 206

13.4.1算法1——仅估计目标位置u 206

13.4.2算法2——联合估计目标位置u和系统参量w 207

13.5目标位置解Qcls-Ⅲb-sl、 Qcls-Ⅲb-s2和系统参量解Qcls-Ⅲb-s2的理论性能分析 211

13.5.1目标位置解Qcls-Ⅲb-s 1的理论性能分析 211

13.5.2目标位置解Qcls-Ⅲb-s2和系统参量解Qcls-Ⅲb-s2的理论性能分析 213

13.6定位算例与数值实验 217

13.6.1模型描述 217

13.6.2数值实验 221

第Ⅳ部分 复杂定位场景下的理论与方法篇 229

第14章 多目标存在条件下含二次等式约束的最小二乘定位理论与方法 229

14.1非线性观测方程的伪线性化模型 229

14.2用于多目标联合定位的伪线性观测模型 230

14.3关于向量tk和t～的若干预备结论 231

14.4定位优化模型与数值求解算法 232

14.4.1定位优化模型 232

14.4.2数值求解算法 234

14.5目标位置解Qcls-Ia-ms和系统参量解Qcls-Ia-ms的理论性能分析 236

14.6定位算例与仿真实验 242

14.6.1定位算例1 242

14.6.2定位算例2 251

第15章 校正源存在条件下含二次等式约束的最小二乘定位理论与方法 259

15.1非线性观测方程的伪线性化模型 259

15.1.1关于目标观测方程的伪线性化模型 259

15.1.2关于校正源观测方程的伪线性化模型 260

15.2关于向量t和t（c）的若干预备结论 261

15.3定位优化模型与数值求解算法 262

15.3.1第一步参数估计 262

15.3.2第二步参数估计 270

15.4目标位置解Qcls-Ib-r和系统参量解Qcls-Ib-r的理论性能分析 272

15.5定位算例与仿真实验 275

15.5.1模型描述 275

15.5.2数值实验 281

第16章 校正源位置误差存在条件下含二次等式约束的最小二乘定位理论与方法 287

16.1非线性观测方程的伪线性化模型 287

16.1.1关于目标观测方程的伪线性化模型 287

16.1.2关于校正源观测方程的伪线性化模型 288

16.2关于向量t和t（c）的若干预备结论 290

16.3定位优化模型与数值求解算法 290

16.3.1第一步参数估计 291

16.3.2第二步参数估计 299

16.4目标位置解Qcls-Ⅲb-f的理论性能分析 299

16.5定位算例与数值实验 302

16.5.1模型描述 302

16.5.2数值实验 311

第17章 未知偏置存在条件下含二次等式约束的最小二乘定位理论与方法 326

17.1偏置抵消后的伪线性观测模型 326

17.2关于向量t的若干预备结论 329

17.3定位优化模型与数值求解算法 329

17.3.1定位优化模型 329

17.3.2数值求解算法 330

17.4目标位置解Qcls-dp的理论性能分析 333

17.5定位算例与数值实验 336

17.5.1模型描述 336

17.5.2数值实验 339

第18章 未知偏置和系统误差同时存在条件下含二次等式约束的最小二乘定位理论与方法 342

18.1偏置抵消后的伪线性观测模型 342

18.2关于向量t和tw的若干预备结论 345

18.3定位优化模型与数值求解算法 347

18.3.1定位优化模型 347

18.3.2数值求解算法 348

18.4目标位置解Qcls-ds和系统参量解Qcls-ds的理论性能分析 351

18.5定位算例与数值实验 355

18.5.1模型描述 355

18.5.2数值实验 358

附录A第6章附录 362

附录B第9章附录 363

附录C第10章附录 364

C.1证明式（10.7）成立 364

C.2证明式（10.24）成立 364

C.3证明式（10.30）成立 365

C.4证明式（10.72）成立 366

C.5推导式（10.91）至式（10.94）中各个子矩阵的表达式 367

C.6推导式（10.107）至式（10.109）中各个子矩阵的表达式 369

附录D第11章附录 371

D.1推导式（11.102）至式（11.104）中各个子矩阵的表达式 371

D.2推导式（11.119）至式（11.121）中各个子矩阵的表达式 373

附录E第12章附录 375

E.1证明式（12.9）成立 375

E.2证明式（12.29）成立 376

E.3证明式（12.35）成立 377

E.4推导式（12.100）至式（12.103）中各个子矩阵的表达式 378

附录F第13章附录 382

附录G第14章附录 385

附录H第15章附录 386

H.1证明式（15.19）成立 386

H.2推导式（15.124）和式（15.125）中各个子矩阵的表达式 386

附录I第16章附录 388

I.1证明式（16.20）成立 388

I.2证明式（16.49）成立 388

I.3推导式（16.128）至式（16.130）中各个子矩阵的表达式 390

参考文献 392