[發明專利]一種適用于廣域多點定位系統的DT校正方法及系統

在審

• 申請號: 202011488122.1
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112526468A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 朱志強;劉云;劉志海;王建強;王炘;肖樂;劉國建;許長均;鐘鵬飛
• 申請（專利權）人: 成都民航空管科技發展有限公司;中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 王靜

本發明公開的一種適用于廣域多點定位系統的DT校正方法，包括：獲取發射機報文處理時長及射頻卡處理時長；獲取發射天線傳輸信號時長；獲取發射天線和接收饋線間直線距離，計算出報文空間傳輸時長；獲取地面站輸出的原始報文，解調出小時標；DT校正值等于小時標減去發射機的報文處理時長及射頻處理時長、發射天線傳輸信號時長和報文空間傳輸時長。該方法無需所有地面站點同時接收信號，無需測量饋線傳輸信號的時長，能行之有效地測量每個站點的DT值，計算簡單，操作簡便，計算得到的DT值準確可靠，為后續定位計算提供準確的數據基礎，提高定位精度。

技術領域

本發明涉及航空技術領域，具體涉及一種適用于廣域多點定位系統的DT校正方法及系統。

背景技術

廣域多點定位系統是新型監視技術之一，完全兼容SSR雷達和ADS-B下行數據傳輸鏈路，具備目標標識能力和高精度定位能力等優點，特別適用于山區、丘陵、沙漠等不適合建設雷達系統的地區。目前已有多個國家采用該項技術實現對終端區和航路的監視，其基本原理如圖1所示。假設目標Target發送報文的時刻為t，位置坐標為(x,y,z)，報文到達地面站F1和F2和F3的時刻為t1、t2和t3，F1、F2和F3的位置坐標分別為(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3),由此可得：

其中，c為光速。同理，可列公式如下：

四個未知數(x,y,z,t)，要解出三維位置，需4個接收機參與計算。多點定位系統框圖如圖2所示，多點定位系統包括發射機、多個地面站和中心站，地面站的接收機接收發射機發送的報文。準確地說，計算接收機位置實際是計算接收饋線的位置，而接收時間t1、t2、t3為接收機SP卡求得，此時間包含饋線傳輸時長、射頻卡處理時長和SP卡處理時長。因此實際計算接收機位置時需將該時長校正去掉，此即所謂DT校正。

傳統的解決方法為：

通過多個接收機同時接收信標機發送的信號，以其中一個站點為基準，通過各個站點間到達時間差TDOA來計算所有站點的DT值。

建站時測量饋線的長度，通過長度反算饋線傳輸時長。同時，通過示波器測量每臺接收機的射頻卡處理時長和SP卡處理時長。

采用傳統的解決方法的缺點包括：

傳統方法并不適合廣域多點定位系統，原因是廣域多點定位系統的站點較分散，很難讓所有站點同時接收到信標機的信號。即使部分站點能同時收到，由于距離遠、干擾大，收到的信號質量差，據此計算所得的DT值也不可靠。

測量饋線長度的方法計算饋線傳輸時長的方法并不適用于所有情況，對于部分在電信通信塔上建的設備，饋線太長，測量難度太大。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明實施例提供一種適用于廣域多點定位系統的DT校正方法及系統，無需所有站點同時接收信號，無需測量饋線傳輸信號的時長，計算簡單，操作簡便，計算得到的DT值準確可靠。

第一方面，本發明實施例提供的一種適用于廣域多點定位系統的DT校正方法，所述方法包括：

獲取發射機報文處理時長及射頻卡處理時長；

獲取發射天線傳輸信號時長；

獲取發射天線和接收饋線間直線距離，計算出報文空間傳輸時長；

獲取地面站輸出的原始報文，解調出小時標；

DT校正值為接收饋線傳輸時長、接收機射頻處理時長和SP卡處理時長之和，所述DT校正值等于小時標減去發射機的報文處理時長及射頻處理時長、發射天線傳輸信號時長和報文空間傳輸時長。

可選地，計算報文空間傳輸時長的具體方法為：采用發射天線和接收饋線間的直線距離除以光速。