[發明專利]用于分布式多點定位監視系統的時差定位方法

在審

• 申請號: 201611204604.3
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106842118A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 楊琳;徐瑾;劉銳;馬磊;李朋
• 申請（專利權）人: 安徽四創電子股份有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;G01S5/06;G01S5/16;G01S5/22
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙)34118
• 代理人: 王挺

技術領域

本發明屬于分布式多點定位監視系統的實時定位技術領域，特別涉及一種用于分布式多點定位監視系統的時差定位方法。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展，航班量也在飛速增長，對空管系統管制員的指揮和設施設備的維護提出了更高的要求，機場場面監視雷達是一次雷達，主要用于監視機場場面的飛機及車輛，利用目標對電磁波的自身輻射或反射特性發現目標。設備維護人員在維護機場場面監視雷達的過程中包括如下三方面問題：飛機目標分裂、存在一定的盲區、容易出現假目標。這些問題的存在擾亂了管制員正常的指揮工作，因此，分布式多點定位系統的引入必要而且必須，這項技術是機場場面監視雷達的升級和補充，并且能夠通過增加接收站或者改變接收站的布局實現系統的擴展。

傳統的時差定位方法在進行定位精度解算時，考慮到各個目標接收站誤差元素之間是相關的，降低了定位精度解算的效率，提高了定位精度解算復雜程度，而且通常使用泰勒級數算法、Chan算法、MDS算法來確定目標的位置信息，使用泰勒級數算法對迭代初始值的選取有要求，會出現局部收斂或者發散的現象；Chan算法和MDS算法在測量誤差較大時導致對信號源的位置判斷不準確，從而導致時差定位方法經常出現高度非線性的問題，使得定位不準確。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的不足，提供了用于分布式多點定位監視系統的時差定位方法，本時差定位方法極大地降低了定位精度解算方法的復雜性，提高了定位精度解算的效率，而且對迭代初始值的選取沒有要求，能夠收斂到全局極小點，不會出現局部收斂或者發散的現象；在測量誤差較大時仍能對信號源的位置進行較好的估計，定位準確。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術措施：

用于分布式多點定位監視系統的時差定位方法，包括以下步驟：

S1、分布式多點定位監視系統中目標接收站主站和接收站輔站獲取目標應答信號，對所述目標應答信號經過該分布式多點定位監視系統處理得到解析后的測量參數數據；

S2、根據所述目標接收站主站和接收站輔站獲取所述測量參數數據，對測量參數數據中相同目標應答碼和大于50％的置信度進行配對處理，獲取目標在同一時刻發出的測量參數數據；

S3、對配對處理后的測量參數數據進行主站位置選擇，得到待定位區域的定位精度；

S4、根據目標的測量參數數據以及待定位區域的定位精度，選擇目標的接收站主站，確定時差定位模型；

S5、利用接收站主站和接收站輔站位置信息測量參數數據，通過半正定松弛的時差定位算法解算出目標的位置信息；

S6、將所述目標的位置信息送至終端顯示。

優選的，所述測量參數數據包括目標應答碼、置信度、目標應答方式、目標應答時間、目標的幅度值。

優選的，步驟S3的具體步驟包括：

S31、確定目標的接收站主站的位置信息；

獲取配對處理后的目標的接收站的測量數據，選取其中一個接收站作為目標的接收站主站位置，建立觀測模型計算該觀測模型條件下定位區域的GDOP值，實現對目標的接收站主站的位置信息確定；通過選取不同的接收站作為目標的接收站主站，分別計算不同觀測模型條件下定位區域的GDOP；通過選取不同觀測模型條件下GDOP最小值即為時差定位精度最小值，實現對分布式多點定位監視系統時差定位模型的構建；

S32、對待定位區域的位置信息求微分；

通過目標的接收站主站的區域覆蓋圖、目標的接收站輔站的區域覆蓋圖，獲取可定位區域的位置信息，利用所述可定位區域的位置信息以及到達目標的第i個接收站輔站與目標的接收站主站之間的時間差，通過時差定位方程，對待定位區域的位置信息求微分：

c·Δt_i＝c·(t_i-t₀)＝r_i-r₀(i＝1,2)

其中，c為光速、Δt_i為到達目標的第i個接收站輔站與目標的接收站主站之間時間差、t_i為到達目標的第i個接收站輔站的時間、t₀為到達目標的接收站主站時間、r_i為到達目標的第i個接收站輔站的距離、r₀為到達目標的接收站主站距離、i為到達目標的接收站輔站的編號；

S33、求出所述待定位區域內目標與目標的接收站主站位置、目標與目標的接收站輔站位置的相關系數矩陣；