[發明專利]多星通訊時差定位數據融合處理方法

有效

• 申請號: 202111353201.6
• 申請日: 2021-11-16
• 公開（公告）號: CN113933876B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王前東
• 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: G01S19/42
• 分類號: G01S19/42
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 古波

本發明公開的一種多星通訊時差定位數據融合處理方法，時差定位速度快,精度高。本發明通過以下技術方案實現：在得到多星通訊輻射源時差定位數據之后，采用鏡像點剔除模塊，將所有定位點按目標編號進行分類，運用鏡像點剔除算法對定位點分類結果中的鏡像點進行剔除，將非鏡像點輸出到定位點聚合模塊；正常點聚合模塊根據點跡聚合算法進行點跡聚合,生成聚合點，將聚合點輸出到野值點剔除模塊；野值點剔除模塊根據野值剔除算法進行野值點剔除，將非野值點輸出到聚合點濾波模塊；聚合點濾波模塊基于聚合點濾波算法對聚合點跡進行濾波，運用協方差交集算法和k近鄰滑窗最小二乘算法進行融合處理，生成最終的融如合結果。

技術領域

本發明屬于目標點跡融合技術領域中的目標跟蹤技術，主要涉及一種機動目標實時監視系統中的點跡數據融合方法，尤其涉及一種具有大誤差的多星通訊時差定位數據的融合方法。

背景技術

隨著多平臺通信技術的發展和時差測量技術的進步，時間差測量技術已經成為現代定位中的主要定位方法。衛星定位技術從衛星的數目上來說，有雙星時差頻差聯合定位，三星時差單獨定位，以及多星時差單獨定位和多星時差頻差聯合定位等等。雙星聯合定位需要同時測量TDO?A和FDO?A，建立聯合的方程組得到目標的位置。三星或者多星定位既可以只測量TDO?A，又可以TDO?A和FDO?A同時測量，根據不同算法的需要選擇不同的結合方式。每種定位算法都有自身的優缺點，只有做充分的綜合比較才會得到最佳的定位模型與算法。在衛星定位中，以對目標信號的測量為基礎，其中最基本最常見的測量包括對目標信號的方向測量、到達不同接收機所需的時問差以及信號傳輸頻率與接收頻率的差值。針對不同的測量內容有不同的測量方法與原理，而無論任何方法和原理目標總是統一的，即最大限度的減小誤差，提高測量精度，以達到提高衛星定位精度的目的。定位中的無源測向體制有很多種，但其基本原理都是利用信號進入接收機系統時，由于進入角度不同，會導致信號的幅度、相位和到達時間的不同，計量這些幅度、相位和到達時間的不同，就可以得到信號的進入角。因此，從邏輯上講，要測向就需要有多個天線，而且他們在接受信號時，在幅度、相位或者時間上，至少有一處是有差異的。這個差異將被用來計算信號的方向。所以從體制上分，測向無非是比幅法、比相法、時差法和他們的混合方法。在信號傳輸過程中，由于不知道信號發出時間，不可能測得信號由目標達到各接收機所需的絕對時間，因此，只能針對同一信號，比較它們到達不同接收機的時間差來獲取定位計算所需的時差。衛星定位自始至終貫穿著多種多樣的誤差，且有的誤差具有相關性，有的誤差不相關，各自有著各自的特點。概括起來，可以將這些誤差分為兩類，一類是與衛星本身相關的誤差，另一類是信號處理過程中的誤差。衛星本身誤差在與衛星有關的誤差中，包括衛星星歷誤差、衛星星鐘誤差等。由于衛星在實際運行中受到多種攝動力的影響。因此，衛星所給出的位置與真實位置之間必然存在誤差，是為星歷誤差，又稱為軌道誤差。它是一種起始數據誤差，大小取決于衛星定軌系統的質量，如定軌站的數量及其空間分布，觀測值的數量及其精度，軌道計算時所用的軌道模型及定軌軟件的完善程度等。衛星定位是以衛星位置作為己知的基準值，來確定待定點的位置，因此，衛星的星歷誤差嚴重的影響定位精度，也是衛星定位過程的重要的誤差來源。星歷誤差是一種系統誤差，不可能通過多次重復觀測來消除。目前估計與處理衛星的星歷誤差一般比較困難，究其主要原因是:衛星在運行中要受到多種攝動力的復雜影響，而通過地面監測站又難以充分可靠地測定這些作用力，并掌握它們的作用規律。除了上述衛星星歷誤差以及衛星星鐘誤差以外，還有一項與地球相關的誤差避不可免，即目標大地高的誤差，也叫做地球形態誤差。地球表面形態必然會引入誤差，這種誤差屬于系統誤差。在信號傳輸過程就會誤差，主要有電離層的時延誤差和對流層的時延誤差，以及信號傳輸中的多徑效應誤差。當信號到達接收機以后，接收機也會引入一定的誤差，包括接收機的時鐘誤差和位置誤差等。在實際的信號測量中，接收機天線除接收直接來自衛星方向的信號外，還接收到其他如高大建筑、航天飛行器等物體反射回來的信號，因此，接收的信號是直射波和反射波產生干涉后的混合信號。由于直接波和各反射波路徑不同，從而使信號延遲，產生測量誤差，稱為多路徑誤差。很多時候，多路徑誤差是誤差的主要來源。多路徑誤差可視為一種周期誤差，除了上述的主要誤差外，衛星定位的誤差還包括有天線的相位中心位置偏差、計算誤差、地球自轉的影響和潮汐的改正以及電子欺騙等。