在现代战争中，无人机（尤其是小型且具有成本效益的自杀式无人机）的日益广泛使用对军事资产构成了重大威胁。本项目的目的是为进一步开发“大天使”（Archangel）系统——一种无人机探测与定位系统——的设计做出贡献。本项目应用一部雷达和一台摄像机来获取无人机的球坐标测量值。应用多输入多输出（MIMO）雷达原理，除了距离和速度测量外，还可获得方位角测量值。研究了四种不同的框架：角度FFT、巴特利特（Bartlett）和卡蓬（Capon）波束成形器以及MUSIC算法，用于到达方向估计。已在环境条件下进行了多次数据采集，以评估雷达目标检测的性能。开发了一种数据融合方案，使用卡尔曼滤波器（Kalman filter）以及经过球坐标到笛卡尔坐标转换的雷达和摄像机测量值，以改进无人机位置估计。卡尔曼滤波器有效地结合了来自雷达和摄像机的多传感器测量值，降低了测量噪声，并成功模拟了无人机的线性运动。该方法能可靠地估计无人机的位置和速度。已识别出这些方法的基本优点和局限性。本研究进一步为设计有效的无人机探测与定位系统奠定了基础。

在俄乌战争中，廉价无人机已成为一种关键武器，用于监视和攻击。这场战争凸显了现代战场上的新威胁，因为经过改装的业余无人机，或称自杀式无人机，能够以低成本摧毁坦克、多管火箭炮系统和电台等高价值目标。在这种情况下，探测、定位并对抗这些无人机成为一项紧迫的任务。北欧之翼（Nordic Wing）公司正在寻求一种能够有效探测和消除此类无人机威胁的解决方案。当前可用的技术受到恶劣环境的挑战。此外，这些技术本身价格昂贵，反而成为高价值目标。成本因素凸显了部署一种具有成本效益的解决方案以有效缓解无人机威胁的重要性。该解决方案即：“大天使”系统。

本章其余部分包括对北欧之翼公司的描述、为当前项目奠定基础的早期项目工作、项目边界以及问题提案。第2章介绍MIMO雷达原理。第3章介绍阵列信号模型以及用于角度估计的四种方法：角度FFT、巴特利特和卡蓬波束成形器以及MUSIC算法。第4章建立雷达目标检测，包括项目中应用的实际雷达介绍、实施、数据采集描述以及相应结果。第5章介绍用作数据融合方案的卡尔曼滤波器以及本项目的最终结果。第6章对结果进行讨论，第7章得出结论。