随着雷达技术的快速发展,定位技术在军事、救援、监护监控等领域发挥着重大作用。对于低空、城市等复杂场景,受到多径衰落的影响,雷达接收端数据误差增大,导致传统目标定位方法性能下降。现有降低误差的方法主要为增加雷达数目,将导致雷达系统的复杂度和成本增加。论文利用多径分量带来的额外空间信息,建立了目标几何定位模型,实现了对多径环境中的目标定位,提高了目标定位性能、降低了系统成本。论文具体工作安排如下:1.对传统目标定位方法进行了分析研究,具体包括到达时间定位、到达时间差定位、到达角度定位和接收信号强度定位等,并对每种定位方法的优缺点和适用场景进行了分析。然后引出了论文对多径环境下目标定位方法的整体思路。论文定位方法用到各路径到达时间参数信息,因此仿真分析了影响到达时间估计误差的因素。2.对多径利用雷达目标几何定位方法进行了研究。在多径环境中,雷达发射的信号通过某一确知反射面到达点目标,此时雷达的镜像位置可以等效为一虚拟雷达,根据虚拟雷达的形成机理对虚拟雷达位置等信息加以利用,这种思想是间接地“增加”雷达个数。本章首先建立了雷达目标几何定位模型,并从二维角度分析了虚拟雷达的确定规则和基于虚拟雷达的目标定位方法的原理,并通过仿真进行验证。进而将此方法推广到了三维空间中,其一是坐标系的变换;其二是建立了基于虚拟雷达的三维目标几何定位模型。最后分析了到达时间估计误差分别对目标各坐标偏差和距离偏差的影响。本模型联合各路径时延进行最优化估计,而非依赖某单一路径时延信息,因此该方法对定位性能有所改善,文章通过蒙特卡罗仿真验证了该方法的性能。3.对反射面未知条件下目标定位方法进行了研究。首先建立了多路径目标多反射点的信号传播模型。然后利用辅助站得到更多的一阶多径到达时间,将其转化为估计反射线的椭圆约束,通过使用霍夫变换来找到反射点的公共切线,即反射线的位置,进而虚拟雷达位置得以确定。最后使用优化算法将各路径与反射线进行匹配,利用匹配信息与虚拟雷达位置确定更精确的目标位置,并通过仿真分析得以验证,这样未知反射面的目标定位问题得到了解决。