1 空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室，陕西 西安 710077
2 空军工程大学研究生院，陕西 西安 710077
3 解放军69220部队，新疆 阿克苏 842000
在传统量子相位跟踪方法中，通常对输出结果进行线性化处理，这对本振相位和信号相位有严格的限制要求，且并不适用于如干涉法测角等导航系统。为此，本文将零拍输出形式进行等价变换，设计了一种最大似然估计迭代算法，实现了相干态相位跟踪。与传统线性化的量子相位跟踪方法相比，避免引入线性化误差，更加适用于导航系统中信号相位跟踪；通过计算Fisher信息矩阵，证明此方法在理论上能够达到量子克拉美－罗下界，具有最优估计性能。
量子相位跟踪 干涉法测角 最大似然估计迭代算法 克拉美－罗下界 quantum phase tracking interferometry iterative algorithm for maximum likelihood estimat Cramer-Rao bound 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1010
空军工程大学 信息与导航学院, 西安 710077
压缩真空光输入和平衡零拍探测可有效增强Sagnac效应, 提高陀螺精度;考虑平衡零拍探测的相位精度与相位自身相关, 仅在某特定相位能达到最佳灵敏度, 设计了一种基于光子计数法提取Sagnac输出相位的方案, 并利用贝叶斯理论估计相位.理论分析结果表明, 该方法能突破散粒噪声极限, 相位精度不再受限于相位自身, 且当压缩真空光和相干激光功率相同时, 精度在理论上能达到海森堡极限.
陀螺 光子计数 贝叶斯理论 散粒噪声极限 海森堡极限 Gyroscope Photon couting Bayesian theory Shot noise limit Heisenberg limit
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
为研究曲面目标的量子雷达散射截面(QRCS)特性,以圆柱曲面为数学模型,并根据光子与镜面物质相互作用的量子描述,分别引入单光子和双光子的概率波函数.基于经典雷达散射截面(CRCS)定义式,分别推导了单光子和双光子的 QRCS解析式,并对多光子的 QRCS定义进行了扩展和推导.对 QRCS和 CRCS截然不同的物理本质及其相互关系进行了分析.仿真结果表明,双光子 QRCS在不同入射角度下形成的波形在毫米波段出现畸变,因此单光子 QRCS具有更好的性能;与 CRCS相比,QRCS的主旁瓣比更高。
量子光学 量子雷达 雷达散射截面 光子波函数 毫米波段 主旁瓣比 光学学报
2016, 36(12): 1227002
空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安 710077
针对多光子纠缠测距方案量子态的产生和保持困难及量子关联测距中利用光路延迟法进行测距时量程有限的问题，设计了基于双模压缩态和平衡零拍探测的量子测距方案。利用双模压缩光束对应正交分量在同步时关联性最大的性质，对参考信号光电流进行时间延迟实现距离参数的测量，在双平衡零拍探测器对纠缠光束正交分量探测的基础上，分别提出了相关函数估计法、关联噪声估计法和关联矩阵分析法以实现量子测距的延迟时间估计，并进行了相应的理论证明和原理性仿真验证，结果表明，提出的量子测距方案是可行的。
量子光学 双模压缩态 量子关联噪声 量子测距 平衡零拍探测器
1 空军工程大学信息与导航学院,西安 710077
2 空司航技室,北京 100038
为分析GPS/INS组合导航在GPS受诱骗时产生的导航定位偏差,在建立松耦合组合导航模型和GPS诱骗模型的基础上,利用多维泰勒分析的方法推导了转发时延与GPS诱骗偏差的解析关系,进而结合卡尔曼滤波递推式分析了GPS诱骗偏差对组合导航定位结果的影响。理论推导和模拟仿真表明：对GPS实施诱骗可有效影响松耦合组合导航的定位结果,当前时刻组合导航定位偏差同时受到之前时刻偏差与当前时刻GPS诱骗偏差的影响,且之前时刻偏差权重较大。
GPS诱骗 转发时延 组合导航 卡尔曼滤波 GPS deception repeating time-delay integrated navigation Kalman filter
空军工程大学 信息与导航学院,陕西 西安 710077
为提高恶劣测量环境下单站红外搜索与跟踪系统的跟踪性能,提出了一种鲁棒的高斯和容积卡尔曼滤波算法.首先,为改善滤波初值模糊问题,在容积卡尔曼滤波框架下将滤波器分为若干不同初值的子滤波器,利用似然函数逐步减小初值偏差较大的子滤波器权值;其次构建非线性程度判别量,在高非线性情况下将预测密度沿最大特征向量方向进行分割,提高滤波精度;最后利用等价权函数改善新息协方差,减小异常误差对滤波准确性和稳定性造成的影响.实验结果表明,不存在异常误差时,所提算法跟踪结果优于传统算法;存在异常误差时,传统滤波方法的精度明显降低,而所提算法依然能够得到准确可靠的跟踪结果.
红外搜索与跟踪 容积卡尔曼滤波 高斯和滤波 等价权函数 infrared search and tracking cubature Kalman filter Gaussian-sum filter equivalent weight function
针对方位角和俯仰角存在异常误差影响机载单站三维无源定位结果准确性的问题,提出一种鲁棒的递推最小二乘(RRLS)定位算法.在最小二乘(LS)解的基础上,利用M估计原理求出目标位置的鲁棒估计形式.为保证定位的实时性,推导了鲁棒的递推最小二乘算法,并选取IGGⅢ权函数作为等价权函数.理论分析表明,RRLS算法能够准确识别异常误差,通过降低异常观测数据的权值来减小其对定位准确性的影响.仿真结果表明,在两角存在异常误差时,RRLS算法具有良好的抗异常误差能力,保证了定位结果的有效性和快速收敛.
机载单站定位 无源定位 递推最小二乘估计 鲁棒估计 等价权函数 single-observer locating passive location recursive least squares estimation robust estimation equivalent weight function
