[發明專利]基于無源多點定位技術的目標運動-靜止狀態判斷方法

有效

• 申請號: 201410093814.4
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN104035066A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 黃榮順;彭衛;王偉;蔣凱
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G01S5/00
• 分類號: G01S5/00;G01S5/06;G01S5/18;G01S5/22
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術領域

本發明涉及民用航空領域內的目標監視技術領域，特別是一種基于無源多點定位技術的目標運動-靜止狀態判斷方法。

背景技術

機場場面目標的監視是民用航空領域內的熱點問題。傳統的場面監視系統是場面一次監視雷達，這種設備存在著一些缺點，如場面監視精度低、監視范圍受機場環境影響大、易受雨雪天等氣候影響。

機場場面監視多點定位系統屬于基于時差定位的無源定位系統，其原理是先獲取分布在不同位置接收站點所接收目標的到達時間差(TDOA)，再通過定位算法解算出目標坐標。

實測數據表明，機場場面監視多點定位系統所提供的目標位置（以下均簡稱為量測值）有如下特點：

1、同一個目標前后連續量測值之間的時間間隔是無規律的，其范圍由微秒級到數十秒級；

2、機場場面監視多點定位系統所引入量測噪聲的統計特性與目標所在場面位置有關；同時，不同坐標軸上的量測噪聲之間具有統計相關性，且其相關性也與目標所在場面位置有關。這個特點是由機場場面監視多點定位系統固有特性所決定的。

在機場場面監視多點定位系統的實際使用中，有一種很現實的新的需求，即要判斷目標的運動或靜止狀態，通過這種狀態的判斷，不僅可以顯示出目標更準確的運動特性，而且有助于更有效地去除視距非直達波信號所造成的野值。

針對上述機場場面監視多點定位系統的量測值特點和新的需求，本發明所涉及的基于無源多點定位技術的目標運動-靜止狀態判斷方法就應運而生。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于無源多點定位技術的目標運動-靜止狀態判斷方法。

本發明所涉及的方法應用于機場場面監視多點定位系統中跟蹤濾波部分的一個子模塊，以統計假設檢驗為理論基礎并結合了機場場面監視多點定位系統的特點，可對目標當前的運動情況進行可靠的判斷。實際中，判斷數據為機場場面監視多點定位系統所解算出的目標定位位置，輸出為判斷結果(運動或靜止狀態)。

以二維平面直角坐標為例進行以下推導：

目標量測值可表示為：

xk=xk0+nxkyk=yk0+nyk---(1)]]>

x_k、y_k為目標k時刻的量測值，其中為目標k時刻的真實位置，n_xk、n_yk分別為k時刻量測值在x軸、y軸上的噪聲(即零均值高斯白噪聲隨機過程)。

將k時刻的量測值減去k-1時刻的量測值，在x軸、y軸上分別用△x_k、△y_k表示。如使用H₀表示目標靜止狀態假設，H₁表示目標運動狀態假設，則有

其中v_xk，v_yk為k-1到k時刻目標速度，t_k表示k時刻量測值的到達時間(TOA)，符號&、|分別表示邏輯“與”(同時滿足條件)和“或”(滿足其中之一條件)。

顯然，當目標運動時(v_xk≠0或v_yk≠0)，上述靜止與運動的判斷決策問題轉化為判斷△x_k、△y_k是零均值高斯隨機變量還是非零均值高斯隨機變量的決策問題。