[發明專利]一種基于信號強度的單站無源定位方法

有效

• 申請號: 202111010300.4
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113805141B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 葛致磊;馬少雄;張楊
• 申請（專利權）人: 西北工業大學;中國航天科技集團有限公司第八研究院第八0四研究所
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 華金

1.一種基于信號強度的單站無源定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：建立信號強度的傳輸模型并以此作為觀測量：

RSS＝10log₁₀P_r(d₀)-10αlog₁₀d+10αlog₁₀d₀+X_σ

其中d₀為參考距離為一個定值，P_r(d₀)為d₀距離所能接收到的平均能量，d為發送者與接收者之間的距離，α是Pass?Loss指數，一般為經驗值，障礙物越多α數值越大，RSS為信號強度，X_σ為由褪色效應引起的均值為零，方差為σ²且服從高斯正態分布的隨機變量；

步驟2：建立濾波模型，包括以下子步驟：

步驟2.1：狀態模型

X(k)＝f(k/k-1)X(k-1)+V(k)

其中，

X(k)為第k次觀測時的狀態矢量，f(k/k-1)為狀態轉移矩陣，T為采樣時間，V(k)為具有均值為零，協方差為Q(k)的高斯白噪聲序列，E[V(k)V^T(j)]＝Q(k)σ_kj；

步驟2.2：觀測模型：

其中，五個觀測量分別為θ、β、f_d、dτ、RSS；其中θ與β分別為所觀測的高低角和方位角，f_d為信號的多普勒頻率，dτ為信號到達時間差，RSS為信號強度，x，y，z為目標位置，為目標的運動速度；

步驟3：采取濾波方法進行濾波，便可以得到目標的實時狀態信息。

2.如權利要求1所述的一種基于信號強度的單站無源定位方法，其特征在于，所述步驟3中的濾波方法采用EKF、UKF、IMM、CKF中的一種。

3.如權利要求1所述的一種基于信號強度的單站無源定位方法，其特征在于，采用IMM方法進行濾波。

4.如權利要求1所述的一種基于信號強度的單站無源定位方法，其特征在于，對所述步驟2中的濾波模型進行GDOP分析，將空時域與空頻域、信號強度參量結合起來的定位精度比空時域結合信號強度、空頻域結合信號強度得到的定位精度更高。