[發(fā)明專利]一種運動單站的直接定位方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810798510.6
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108828568A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設計）人: 吳迪;李春奇;訾琳溁;胡濤;趙擁軍;蔣騰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 韓天寶

本發(fā)明提供一種運動單站的直接定位方法和系統(tǒng)，定位方法包括如下步驟：建立包含多普勒效應的目標源數(shù)據(jù)接收模型，并對目標源進行數(shù)據(jù)采集；根據(jù)目標源的數(shù)據(jù)接收模型和對目標源采集到的數(shù)據(jù)，結(jié)合目標源位置的均方誤差，構(gòu)造運動單站定位的代價函數(shù)；根據(jù)代價函數(shù)選擇出均方誤差最小的坐標，該坐標所對應的位置即為目標源的位置。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，根據(jù)目標源位置的均方誤差構(gòu)造運動單站定位的代價函數(shù)，均方誤差最小的位置即為目標源所在的位置。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案不需預先估計目標源的參數(shù)，能夠減少了參數(shù)估計過程中的目標信息的損失，提高對目標源定位的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無源定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種運動單站的直接定位方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

運動單站定位方法，是通過一個單獨的運動觀測站對目標源所發(fā)射的信息進行截獲、測量，并根據(jù)得到的信息計算出目標源的位置信息。運動單站定位系統(tǒng)與多站無源定位系統(tǒng)相比，不僅不需要大量的通信數(shù)據(jù)傳輸，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、設備靈活等優(yōu)點，在航海和航空、衛(wèi)星定位預警、引導反輻射武器、電子偵察等許多民用、軍用領(lǐng)域都有著廣闊的發(fā)展前景。

目前，無源定位系統(tǒng)一般采用的是兩步定位法，即首先對目標源的參數(shù)進行估計，如估計目標源的到達角度、到達時間、到達時間差、多普勒頻差、接收信號強度等，然后再通過對獲取的參數(shù)進行位置解算，最后估算得到目標源的位置信息。

但是在采用這種兩步定位法對目標源進行定位時需要采集多種數(shù)據(jù)，并通過定位方程計算目標的位置，這就使得參數(shù)估計與位置解算相分離，計算結(jié)果與目標源的實際位置之間存在較大的誤差，造成定位結(jié)果不準確的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種運動單站的直接定位方法和系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在對目標源定位時，由于參數(shù)估計與位置計算相分離而造成的定位不準確的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種運動單站的直接定位方法，包括如下步驟：

(1)建立包含多普勒效應的目標源數(shù)據(jù)接收模型，并對目標源進行數(shù)據(jù)采集；

(2)根據(jù)目標源的數(shù)據(jù)接收模型和對目標源采集到的數(shù)據(jù)，結(jié)合目標源位置的均方誤差，構(gòu)造運動單站定位的代價函數(shù)；

(3)根據(jù)代價函數(shù)選擇出均方誤差最小的坐標，該坐標所對應的位置即為目標源的位置。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案，根據(jù)目標源位置的均方誤差構(gòu)造運動單站定位的代價函數(shù)，均方誤差最小的位置即為目標源所在的位置。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案不需預先估計目標源的參數(shù)，能夠減少了參數(shù)估計過程中的目標信息的損失，提高對目標源定位的精度。

作為對代價函數(shù)的進一步改進，所述代價函數(shù)為：

其中

r_k＝[r_k(0),r_k(1),...,r_k(N_s-1)]^T

n_k＝[n_k(0),n_k(1),...,n_k(N_s-1)]^T

s_k＝[s_k(0),s_k(1),...,s_k(N_s-1)]^T