[發(fā)明專利]基于雙觀測(cè)點(diǎn)的空間匹配無(wú)源定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210089043.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102608569A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸建華;黃振;郭智煒;李振強(qiáng);肖心龍;郭漢偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S5/00
• 分類號(hào): G01S5/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙觀測(cè)點(diǎn)的空間匹配無(wú)源定位方法。

背景技術(shù)

觀測(cè)點(diǎn)在不主動(dòng)發(fā)射電磁波的情況下，通過(guò)被動(dòng)接收已知輻射源或未知輻射源發(fā)射的電磁波，以對(duì)其進(jìn)行定位的技術(shù)稱為無(wú)源定位技術(shù)。

傳統(tǒng)的雙觀測(cè)點(diǎn)無(wú)源定位方法多是基于時(shí)差和頻差估計(jì)提出的，傳統(tǒng)方法在假設(shè)在觀測(cè)時(shí)間內(nèi)信號(hào)的到達(dá)時(shí)差和到達(dá)頻差為常數(shù)的前提下，首先估計(jì)到達(dá)時(shí)差和到達(dá)頻差，再利用所得的估計(jì)值來(lái)進(jìn)一步估計(jì)輻射源位置。該方法的建模方法如下：

將輻射源的發(fā)射信號(hào)記作S(t)：

S(t)＝a(t)e^j2πft??????(1)

其中，a(t)是發(fā)射信號(hào)的復(fù)包絡(luò)，f是發(fā)射信號(hào)的載波頻率。

以角標(biāo)來(lái)區(qū)分兩個(gè)不同的觀測(cè)點(diǎn)，將觀測(cè)點(diǎn)接收到的輻射源發(fā)射信號(hào)記作S_i(t)，i＝1，2。

在不考慮噪聲和和信號(hào)衰減的情況下，該方法的信號(hào)模型是：

Si(t)=S(t-τi)·e-j2πfit---(2)]]>

S₂(t)＝S₁(t+Δτ)·e^j2πΔft??????(3)

公式(2)描述的是觀測(cè)點(diǎn)接收信號(hào)與輻射源發(fā)射信號(hào)的關(guān)系，公式(3)描述的是兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)接收信號(hào)的關(guān)系。

其中，τ_i、f_i、Δτ、Δf的定義及計(jì)算方法如下：

將輻射源的位置矢量記作P₀，將運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)點(diǎn)的位置矢量記作P_i，i＝1，2，將輻射源到觀測(cè)點(diǎn)的距離記作r_i：

r_i＝‖P_i-P₀‖₂??????(4)

其中，“‖‖₂”表示對(duì)矢量取歐幾里得范數(shù)，即取矢量的長(zhǎng)度。

將電磁波傳播距離r_i所用的時(shí)間(即信號(hào)延遲)記作τ_i，i＝1，2：

τi=ric---(5)]]>

其中，c為電磁波傳播速度。

同一信號(hào)到達(dá)兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的信號(hào)延遲的差被稱為到達(dá)時(shí)差，將其記作Δτ：

Δτ＝τ₁-τ₂?????????(6)

將觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)于輻射源的徑向速度(標(biāo)量)記作V_i，i＝1，2，多普勒頻移就是由V_i引起的。將觀測(cè)點(diǎn)接收信號(hào)的多普勒頻移記作f_i，i＝1，2，根據(jù)多普勒頻移的定義可知：