[發明專利]一種基于TDOA原理的艦船編隊精確定位系統及方法

在審

• 申請號: 201811312851.4
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109239658A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 譚宏偉;周鐳;常曉軍
• 申請（專利權）人: 成都和躍科技有限公司
• 主分類號: G01S5/06
• 分類號: G01S5/06
• 代理公司: 成都創新引擎知識產權代理有限公司 51249
• 代理人: 向群

1.一種基于TDOA原理的艦船編隊精確定位系統，其特征在于，包括被定位艦船上安裝的第一時間頻率源、單通道接收機及與單通道接收機連接的接收天線、第一無線網絡通信機及與第一無線網絡通信機連接的第一收發天線；所述第一時間頻率源和第一無線網絡通信機均連接單通道接收機；

中心站艦船上安裝的第二時間頻率源、至少包括三個接收通道的多通道接收機及與每個接收通道連接的接收天線、第二無線網絡通信機及與第二無線網絡通信機連接的第二收發天線、中心控制系統；所述第二時間頻率源、第二無線網絡通信機及中心控制系統均連接多通道接收機；所述中心控制系統和第二無線網絡通信機連接；

所述第一收發天線分別與多通道接收機的每個接收通道的接收天線、單通道接收機的接收天線以及第二收發天線耦合。

2.根據權利要求1所述的基于TDOA原理的艦船編隊精確定位系統，其特征在于，所述與單通道接收機連接的接收天線和與多通道接收機的每個接收通道連接的接收天線均采用高增益全向天線。

3.根據權利要求1所述的基于TDOA原理的艦船編隊精確定位系統，其特征在于，所述單通道接收機和多通道接收機的每個接收通道均包括依次連接的射頻預處理器、第一混頻器、第二混頻器、中頻信號處理器和數字信號處理器。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的基于TDOA原理的艦船編隊精確定位系統，其特征在于，所述多通道接收機為四通道接收機，所述與四通道接收機的每個接收通道連接的接收天線分別布設在中心站艦船的四角部位。

5.一種基于TDOA原理的艦船編隊精確定位方法，其特征在于，該方法基于權利要求1至4中任一項所述的艦船編隊精確定位系統，包括步驟：

被定位艦船上的第一無線網絡通信機通過第一收發天線發射無線信標信號；

被定位艦船上的單通道接收機接收并處理所述無線信標信號，生成帶時間戳和天線編碼戳的IQ數據，并通過第一收發天線發射到中心站艦船上的第二收發天線，并通過第二無線網絡通信機傳輸給中心控制系統；

中心站艦船上的多通道接收機的各通道接收并處理所述無線信標信號，各自生成帶時間戳和天線編碼戳的IQ數據，并傳輸給中心控制系統；

中心控制系統將單通道接收機生成的IQ數據和多通道接收機的各通道生成的IQ數據分別各自形成一組IQ數據；根據TDOA原理，由信號到達時差的互相關函數從各組IQ數據中計算出各組信號時差，并根據各組信號時差分別計算被定位艦船上的第一收發天線到中心站艦船上多通道接收機的各接收天線的直線距離；

根據多通道接收機的任意三付接收天線的坐標及其之間的距離，以及所述三付天線分別到被定位艦船上的第一收發天線之間的直線距離，確定被定位艦船相對于中心站艦船的坐標和舷角。

6.根據權利要求5所述的基于TDOA原理的艦船編隊精確定位方法，其特征在于，所述無線信標信號為定頻、大帶寬、高信噪比、定時隙的數字調制信號，且信標內帶艦船標識。