[發明專利]多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法

在審

• 申請號: 202010129071.7
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111257901A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 李明兵;王立;萬群;張露西;顧鵬程;李逸君;雷志雄
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: G01S17/14
• 分類號: G01S17/14;G01S7/486;G01S7/4865
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

1.一種多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，具有如下技術特征：在目標位置未知的情況下，根據截獲目標信號，估計目標輻射源直達波與非直達波之間的時差和觀測站天線陣列測量目標直達波的方位角θ₀、散射體反射波的非直達波方位角θ_n，計算出散射體與觀測站之間的距離和目標與觀測站之間的距離，估計目標位置，利用測量的觀測站位置坐標和散射體位置坐標，以及觀測站天線陣列測量的目標直達波和散射體反射波來波方位和目標輻射源信號直達波和非直達波之間的到達時差TDOA、散射體與觀測站之間的距離，確定目標輻射源與觀測站之間的距離和目標位置的閉式解，然后將求取的TDOA時延差轉化為求解接收信號中的基準點，獲得TDOA時延差的值，得到TDOA時延差后，利用定位算法估計出待定位節點的位置坐標。

2.如權利要求1所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：在直達徑和與散射體反射的非直達徑環境中，觀測站天線陣列接收目標輻射源信號直達波和散射體反射波，將目標輻射源發射電磁波信號傳輸到觀測站，測量觀測位置坐標和散射體位置坐標，確定散射體與觀測站之間的距離，利用觀測站天線陣列測量目標直達波和散射體反射波的來波方向DOA，測量目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n；以天線陣列的觀測站固定不動位置為坐標原點構建直角坐標系，將測量的觀測站位置坐標、測量的散射體位置坐標、觀測站天線陣列測量的目標直達波和散射體反射波的來波方向DOA和目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n寫入內存。

3.如權利要求1所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：散射體與觀測站之間的距離由測量的觀測位置坐標、散射體位置坐標確定；目標輻射源與觀測站之間的距離，由觀測站天線陣列測量的目標直達波和散射體反射波的來波方向DOA，和目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差，以及散射體與觀測站之間的距離確定；目標輻射源的位置由測量的目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n、目標輻射源與觀測站之間的距離確定。

4.如權利要求3所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：觀測站之間的距離為r_n＝||s_n-q||，

其中，s為散射體，n＝1,2，…Ns，Ns為散射體的個數，q為觀察位置坐標。

5.如權利要求2所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：寫入主機內存數據包括：測量的觀測站位置坐標q＝(x₀,y₀)、散射體位置坐標觀測站天線陣列測量目標直達波的方位角θ₀、散射體反射波的非直達波方位角θ_n和目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n。其中，x、y分別表示橫縱坐標，s表示散射體，n＝1,2,...,N_s’N_s表示散射體個數。

6.如權利要求4所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：觀測站天線陣列測量的目標直達波和散射體反射波的來波方向DOA、目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n和散射體與觀測站之間的距離確定目標輻射源與觀測站之間的距離：

式中，c表示電磁波傳輸速度。

7.如權利要求4或5所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差τ_n、目標輻射源與觀測站之間的距離確定目標輻射源的位置為：

8.如權利要求1所述的多徑傳播條件下散射體位置已知的定位方法，其特征在于：通過測量的觀測站位置坐標、測量的散射體位置坐標以及觀測站天線陣列測量的目標直達波和散射體反射波的來波方向DOA、測量的目標輻射源直達波與非直達波之間的到達時差TDOA確定目標的位置。