[發(fā)明專利]一種基于信號時延特征時空分布的定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710696317.7
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107607908B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 袁洪;羅瑞丹;徐穎;歐陽光洲;梁丹丹;袁杰;田向偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01S5/10
• 分類號: G01S5/10;G01S5/14;G01S5/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 劉芳;仇蕾安

1.一種基于信號時延特征的時空分布定位方法，該方法所適用的系統包括由多個監(jiān)測基準站組成的地面基準網絡，其特征在于，具體過程為：

(一)建模變量預處理及分類映射存儲

收集地面基準網絡各監(jiān)測基準站所接收信號中頻數據，利用匹配濾波器對中頻信號進行比對處理，獲取信號到達各基準站的相對時延估計；

提取時空分布模型建模變量，所述變量包括：監(jiān)測基準站編號、監(jiān)測基準站精確位置坐標、信號到達各監(jiān)測基準站的相對時延估計及所接收信號的對應信號源端，對提取出的變量進行分類映射存儲；

(二)信號時延特征時空分布模型構建

構建信號時延特征時空分布模型，如式(1)所示：

其中，表示編號分別為i、j的監(jiān)測基準站位置坐標，為監(jiān)測基準站所偵聽到的編號為i的信號源端位置坐標，為信號源S_i下行信號到達編號為i的監(jiān)測基準站與信號到達編號為j的監(jiān)測基準站的相對時延差；

選取4個基準站，1個作為主基準站，3個作為從基準站，根據從基準站相對于主基準站之間的相對時延估計，利用信號時延特征時空分布模型計算出信號源的精確位置；

(三)用戶終端匹配/解算定位

授權用戶終端在熱點服務區(qū)內偵聽信號源S_i下行隨機/機會信號，獲取信號到達用戶終端與監(jiān)測基準站j之間的時間延時篩選出與用戶終端周邊距離較近的多個監(jiān)測基準站，篩選準則為：

根據所篩選出的監(jiān)測基準站框算授權用戶終端所在區(qū)域具體范圍；

選取信號源至少3個，利用所選信號源的精確位置信息，結合篩選出的多個監(jiān)測基準站的位置信息，根據時空分布模型計算用戶終端的位置。

2.根據權利要求1所述基于信號時延特征的時空分布定位方法，其特征在于，在獲得時空分布模型后，還對其進行校驗/修正，具體過程為：

301、選取未被步驟(二)所選的監(jiān)測基準站作為校驗節(jié)點，獲取校驗節(jié)點偵聽到信號源S_i下行的信號與主基準站所偵聽到的同一信號的時間差，建立校驗模型如式(2)所示：

其中，為地面基準網絡時空模型校驗節(jié)點坐標，為信號源S_i下行信號到達地面基準網絡校驗節(jié)點與信號到達編號為j的監(jiān)測基準站即主站的相對時延差；

302、將信號源S_i坐標代入公式(2)，式(2)退化為球面方程式：

303、在校驗節(jié)點不變的情況下，利用另外兩個信號源的位置坐標，共得到3個球面方程；根據所述3個球面方程計算校驗節(jié)點的位置坐標將計算出的校驗節(jié)點的位置坐標和校驗節(jié)點的實際坐標進行比對，得到坐標信息誤差；

步驟(三)利用所述誤差對終端用戶的位置進行修正。

3.根據權利要求1所述基于信號時延特征的時空分布定位方法，其特征在于，根據DOP值選取構型最優(yōu)的信號源至少3個。