[發明專利]基于分布式時鐘的多邊定位系統

無效

• 申請號: 201210024754.1
• 申請日: 2012-02-03
• 公開（公告）號: CN102590786A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 趙洪立;左斌;付慶霞;徐慶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G01S5/00
• 分類號: G01S5/00
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

技術領域

本發明涉及一種定位系統，具體來說是一種基于原子鐘同步技術的分布式多邊定位系統，更進一步地，涉及一種機場對空間飛行器的多邊定位系統。

背景技術

目前機場空管系統雷達監視設備主要有PSR（Primary?Surveillance?Radar，一次監視雷達）、SSR（Secondary?Surveillance?Radar，二次監視雷達）等。PSR通過主動發射電磁波并接收檢測回波來探測目標，僅可獲得目標距離和方位信息，無航空器識別能力，覆蓋范圍小，建設和運行維護成本高，地面站建設受地形限制；SSR應用航空器應答機發射的應答信號可獲得比PSR更多的監視目標信息，但建設和運行維護成本同樣偏高，數據更新率較低，其地面站建設亦受地形限制。這些傳統的空管雷達監視系統普遍具有成本高、定位精度低及架設困難的缺點，因此，亟需尋求一種成本低、定位精度高、易于架設的新型空管監視系統，以適應我國航空運輸業的高速發展。

基于分布式時鐘的多邊定位系統，通過布置在機場附近的多個傳感器（遠端單元）捕獲飛機（車輛）的應答信號，測量該信號到達各傳感器（遠端單元）的時間，并在中心站利用多站信號時差定位技術，對目標進行精確定位，從而實現對機場場面飛機（車輛）目標及過航飛機的探測和跟蹤監視，以提供機場地面及附近空域中各目標的位置，為機場管理提供安全和技術保障。

發明內容

本發明正是針對現有技術存在的不足，提供一種基于分布式時鐘的多邊定位系統。

為解決上述問題，本發明所采取的技術方案如下：一種基于分布式時鐘的多邊定位系統，包括：一個中心站和至少四個接收站，所述中心站和每個接收站均有一個以原子鐘為核心的時鐘基準；所述中心站根據不同接收站的信號到達時間差計算出被定位目標的精確位置；所述接收站分布在目標場地上不同的位置，各個接收站相互獨立，并且每個接收站帶有用于接收目標發出的應答信號并記錄到達時刻的傳感器；所述接收站通過光纖鏈路和中心站進行數據通信。

所述原子鐘為銣原子鐘、銫原子鐘、氫原子鐘中的一種。

所述接收站包括天線、接收機、信號處理接收站分機、時鐘插件、接收站監控插件和發射光端機；天線接收到信號傳給接收機，接收機進行信號處理后轉成光纖信號傳送給信號處理接收站分機；信號處理接收站分機對各應答信號進行解碼和到達時間測量，其測時的時間標尺由分布式時鐘插件提供，信號處理接收站分機將應答信號的解碼和測時結果通過發射光端機傳送給中心站；接收站監控插件監控接收站所有設備的工作狀態并送給中心站，同時傳遞系統控制信息。

所述中心站包括接收光端機、信號處理主站分機、標準時鐘插件、終端顯示分機、中心站監控插件；接收光端機接收由發射光端機傳送過來的數據，并直接送給信號處理主站分機；信號處理主站分機對接收站處理數據進行匹配和組建求解時間差方程組，最終獲得目標的高精度位置信息；標準時鐘插件通過光纖鏈路對所有時鐘插件雙向主動校準；終端顯示分機將目標位置信息顯示于大屏幕液晶屏幕上；中心站監控插件對中心站運行狀況進行監控，同時中心站監控插件將中心站運行狀況在終端顯示分機進行顯示。

所述多邊定位系統還包括至少一個用于提高目標定位精度的校標站。

本發明的有益效果是：

本發明所述的基于分布式時鐘的多邊定位系統，采用先進的時差定位技術，其場面定位精度優于1m，三維定位精度優于5m，可滿足大中型復雜機場的場面監視需求。該系統建設與使用成本較低，定位精度高，數據更新率高，且易于架設，可廣泛使用在空管雷達監視領域。

附圖說明

圖1為本發明所述基于分布式時鐘的多邊定位系統結構示意圖；

圖2為本發明所述定位系統接收站結構示意圖；

圖3為本發明所述定位系統中心站結構示意圖；

圖4為基于分布式時鐘的多邊定位系統校正原理示意圖。

圖中：10—中心站、11—接收光端機、12—信號處理主站分機、13—標準時鐘插件、14—終端顯示分機、15—中心站監控插件、20—接收站、21—天線、22—接收機、23—信號處理接收站分機、24—時鐘插件、25—接收站監控插件、26—發射光端機、30—校標站。

具體實施方式

下面將結合具體的實施例來說明本發明的內容。