[發明專利]一種分布式無線電測向定位系統

有效

• 申請號: 202010140547.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111273217B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 孫中森;孫晉普;崔紀宏;張笑恒;武波;鄭宇;遲宗濤
• 申請（專利權）人: 青島大學;青島中浩瑞電子科技有限公司;青島銳目海創科技有限公司
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明公開了一種分布式無線電測向定位系統，包括數套雙通道監測設備，單套雙通道監測設備提供雙天線相位差，數套雙通道監測設備的相差構成相差矩陣用于實現對目標的交匯定位，數套雙通道監測設備的天線方向隨機擺放，數套雙通道監測設備的數量為3個以上，5?7個最適合；解決了現有技術信息傳輸量大，網絡要求高、單設備復雜、定位系統穩定性差和定位的準確性低的問題。

技術領域

本發明涉及無線電定位與分布式測向定位領域，特別是一種分布式無線電測向定位系統。

背景技術

定位技術在無線通信、傳感器網絡和軍事應用中有著廣泛的應用。目前，隨著定位技術的日臻成熟，用戶對實時高精度的位置服務需求與日俱增，智能交通、環境監測、地理測繪、無人系統等領域都離不開精確的位置服務。

隨著無線通信技術的發展和數據處理能力的提高，基于位置的服務成為最具發展潛力的移動互聯網業務之一。無論在室內還是室外環境下，快速準確地獲得移動終端的位置信息和提供位置服務的需求變得日益迫切。通信和定位兩大系統正在相互融合、相互促進。利用無線通信和參數測量確定移動終端位置，而定位信息又可以用來支持位置業務和優化網絡管理，提高位置服務質量和網絡性能。所以，在各種不同的無線網絡中快速、準確、健壯地獲取移動位置信息的定位技術及其定位系統已經成為當前的研究熱點。

分布式相對定位技術是一類被廣泛研究了四十多年的定位技術，其利用多個目標間或目標與多個基準站間的無線信號來確定目標的位置信息。早期，對于分布式定位的應用僅限于導航等少數領域，因此對于分布式定位技術的研究中并沒有考慮特定的應用環境對定位的影響。隨著無線設備的廣泛使用和之智能度的提高，無線設備的環境感知能力，特別是坐標感知能力得到了廣泛的關注。這一方面為分布式相對定位技術的應用提高了更廣泛的空間，另一方面也對分布式相對定位技術的性能提出了更高的要求。

1.現有定位方法：TDOA時差定位、DOA交匯定位

2.現有技術問題：TDOA(信息傳輸量大，網絡要求高)、DOA定位(單設備復雜，需要能夠測量目標方向，一般為5陣元-9陣元測向天線陣)。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種分布式無線電測向定位系統，解決了現有技術信息傳輸量大，網絡要求高、單設備復雜、定位系統穩定性差和定位的準確性低的問題。

一種分布式無線電測向定位系統，包括數套雙通道監測設備，單套雙通道監測設備提供雙天線相位差，數套雙通道監測設備的相差構成相差矩陣用于實現對目標的交匯定位，數套雙通道監測設備的天線方向隨機擺放，數套雙通道監測設備的數量為3個以上，5-7個最適合。

優選地，單套雙通道監測設備包括監測測向接收機、雙通道監測測向天線、時統天線和操作終端；雙通道監測測向天線的輸出端連接監測測向接收機的輸入端，時統天線的輸出端連接監測測向接收機的輸入端，監測測向接收機雙向連接操作終端。

優選地，雙通道監測測向天線為2陣元，雙通道信號輸出，與時統天線一體化設計的線陣天線。

優選地，監測測向接收機包括寬帶接收處理模塊、超短波雙信道模塊、時統模塊和電源模塊；超短波監測測向天線的兩個輸出端分別連接超短波雙信道模塊的輸入端，寬帶接收處理模塊的輸出端分別雙向連接時統模塊和網絡接口，時統模塊的輸出端連接時統天線的輸入端，電源模塊連接監測測向接收機的各個模塊用于提供電源。

優選地，寬帶接收處理模塊包括模擬變頻模塊、AD9371、FPGA、時鐘模塊、DDR、Flash和復位；中頻輸入連接模擬變頻模塊的輸入端，模擬變頻模塊的輸出端雙向連接AD9371，時鐘模塊的輸出端分別連接模擬變頻模塊、AD9371和FPGA，AD9371通過SPI方式雙向連接FPGA，AD9371通過GTX方式雙向連接FPGA，FPGA分別雙向連接DDR、Flash、復位、網口和串口，參考時鐘輸入時鐘模塊。