历所有探测终端，计算I ALm| + | ABm|，选出| ALm| + | ABm|最小值所对应的那个探测终端， 作为第二个被选中的探测终端，记为跑仏2,8 2，!12);然后，将跑从待用探测终端集里删除；其 中，Δ Lm -Ll+Lm j Δ Bm 一 Bl+Bm; (4) 在待用探测终端集里，各个探测终端的加上偏移量后的大地坐标为(Ln，Bn，Hn)，遍 历所有探测终端，计算I ALn| + | ΔΒη|，并对计算结果进行判断:a、判断是否有探测终端符合 0.003<| ALn| + | ΔΒη|<0·005,如果有且有多个探测终端，则选出使| ALn| + | ΔΒη|最大的 那个探测终端作为第三个被选中的终端施仏3,83，出），将1 3从待用探测终端集里删除并转向 (5);如果没有终端符合该条件，则转向b;b、判断是否有探测终端符合0.003+0.002k< | Δ 1^| + |八8"|<0.005+0.0021^沽依次取1、2、3...，直至有探测终端符合该条件，选中该探 测终端作为第三个被选中的终端M 3(L3，B3，H3)，将M3从待用探测终端集里删除并转向（5);其 中 Δ Ln=Li_Ln，Δ Βη=Βι_Βη; (5) 在待用探测终端集里，遍历所有探测终端，再计算I ALm| + | ABm|，对计算结果进行 判断:a、判断是否有探测终端符合0.003< | Δ Lm | + | Δ Bm | <0.005，如果有且有多个探测终 端，则选出使I ALm| + | ABm|最大的那个探测终端，记为第四个被选中的终端M4(L4，B 4，H4)， 将M4从待选探测终端集里删除；如果没有探测终端符合该条件，则转向b; b、判断是否有探 测终端符合0.003+0.0021^<|八1^| + |八8^<0.005+0.0021^，1^依次取1，2,3...，直至有 探测终端符合条件，选中该符合条件的探测终端，记为第四个被选中的终端M 4(L4，B4，H4)， 将M4从待用探测终端集里删除;其中，Δ Lm=L3+Lm，Δ Bm=B3+Bm; (6)利用剩下的待用探测终端集，重复步骤(4)、（5)，直至没有探测终端能满足条件，或 者已选中了不少于5个探测终端。3. 根据权利要求1所述的一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，其特征在于， 第4步的辐射源的粗略定位和第5步的辐射源的精确定位时，使用各探测终端所在位置点的 局部地面直角坐标值参与定位运算，各探测终端所在位置点的局部地面直角坐标值的计算 方法如下：以探测终端Mo的所在点αο,Βο,Ηο)为局部直角坐标系的坐标原点，z轴为天顶方 向，X轴为正东方向，y轴为正北方向；首先，将各探测终端的大地坐标转换为各探测终端与 原点Mo之间的坐标差值，第m个探测终端的大地坐标为(L m，Bm，Hm)，第m个探测终端的坐标差 值为（ALm，AB m，AHm)，其中 ALm=Lm-Lo, AHm=Hm-Ho;然后，将地球视为正球 体，半径R = 6378137米，采取以下转换公式，得到第m个探测终端的局部地面直角坐标参数：4. 根据权利要求3所述的一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，其特征在于， 第4步中，按照以下方法进行辐射源粗略定位： 假设辐射源在局部地面直角坐标系中的坐标为(x，y，z)，其等效发射功率为Po(dBm)，电 波传播路径损耗指数为γ，上述第2步中所选的各探测终端与辐射源的距离dm为：根据公式〇说》) = A(说Μ - 5r log<，丫丨以_ K非线性方程组成立： Gm(X，y，Z，P〇, γ )=5 γ l〇g[(Xm-X)2+(ym-y)2+(Zm-Z)2]-P〇+Pm，l <m<M，其中，Xm、ym、Zm分 别为权利要求1的第2步中所选出的各探测终端的局部地面直角坐标系的坐标值， 是这些终端在所指定的频率范围内的接收信号功率，P(f)为探测终 ? 1\ 端接收信号的功率谱； 该方程组的迭代解I·其中，vfc = F是由福射源的五个未知参量^^^、~丫组成的待求矢量 的第k次迭代值，为第k次迭代时的非线性函数矢量， ?)为第k次迭代时的Jacobi矩阵，其维数为Μ X 5，其表达式为： 其中： uPk前述的迭代公式又写为以下线性方程组的形式：其中，;求解以上的迭代方程组或线性方程组即可得到辐射源的粗略定 位结果(Y ,Ζ');最后再使用以下公式将该定位结果转换为辐射源的粗略大地坐标〇/， Β7 ,Η7)：5. 根据权利要求1所述的一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，其特征在于， 第5步中，按照前述权利要求2中的方法重新选取探测终端后，再次使用前述权利要求3和4 中的方法进行辐射源定位，得到辐射源的精确定位结果(x〃，y〃，ζ〃）；精确定位计算过程中， 将权利要求4中得到的粗略定位位置结果(1/ ,Β'，把）作为本次定位计算过程中的局部地面 直角坐标系的坐标原点Mo;最后，使用以下公式将精确定位结果(x〃，y〃，ζ〃）转换为大地坐 标(L"，B"，H") :6. -种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，其特征在于，如果只有一个探测终 端，则利用该探测终端在移动路径的上的至少5个不同位置处所接收的信号功率，对固定位 置的辐射源进行终端移动式定位;终端移动式定位的计算过程包括以下步骤： 第一步：首先根据指定的信号频率范围和接收时间段，接收时间段为起始时刻到终止 时刻，选取至少5个不同时刻点时探测终端的位置，以及在这些位置处探测终端所接收信号 的功率谱?^〇; 第二步:计算这些位置处，探测终端在指定信号频率范围内的接收功率Pm，该接收功率 通过对功率谱Pm(f)在指定的信号频率范围进行积分获得，g卩：^ = f巧/_)办、 ν/ι 第三步:计算这些位置处，探测终端在局部地面直角坐标系中的坐标(Xm，ym，Zm);其中， 以第一时刻探测终端所在的位置αο,Βο,Ηο)作为局部地面直角坐标系的坐标原点Mo; 第四步:根据这些不同时刻时探测终端的接收功率及探测终端的局部地面直角坐标， 对固定位置的辐射源进行定位计算。计算步骤如下： 假设固定辐射源在局部地面直角坐标系中的坐标为（X，y，z)，其等效发射功率为P〇 (dBm)，电波传播路径损耗指数为γ，所选的各探测终端与辐射源的距离dm为：根据公式：巧(顧?》) .5f _l.o:g《_有以下非线性方程组成立： Gm(X，y，Z，P〇, γ )=5 γ l〇g[(Xm-X)2+(ym-y)2+(Zm-Z)2]-P〇+Pm，l <m<M，其中，Xm、ym、Zm为 第三步中计算得到的探测终端在各个时刻所在位置处的局部地面直角坐标值。 该方程组的迭代解为：其中，1? _= [% ,1,??.? f"是由福射源的五个未知参量X、y、ζ、Ρ〇、γ组成的待求矢量 的第k次迭代值，=为第k次迭代时的非线性函数矢量， 为第k次迭代时的Jacobi矩阵，其维数为Μ X 5，其表达式为： 其中：前述的迭代公式又写为以下线性方程组的形式：其中，求解以上的迭代方程组或线性方程组即可得到固定辐射源在局 部地面直角坐标系中的定位结果(X，y，z);最后再使用以下公式将该定位结果转换为固定 福射源的大地坐标(L, B, H):第五步:按前述第一步至第四步，不断地使用探测终端在新位置处所接收的信号功率， 对固定辐射源进行定位，以提高定位结果的精度和可靠性。
【专利摘要】本发明提供了一种基于接收信号功率信息的辐射源定位方法，步骤为：选取待用探测终端集；选定用于定位计算的探测终端；计算各探测终端在指定频率范围和时间段内所接收的信号功率；利用各探测终端的位置坐标和所接收的电磁功率进行粗略定位；利用粗略定位结果再次定位得到精确定位结果。本发明通过两次定位，使得对辐射源的定位更加准确和可靠；对各探测终端的位置坐标进行转换时，采取局部地面直角坐标系，避免了大地坐标向地心直角坐标转换时，可能产生较大误差的问题。
【IPC分类】G01S5/02
【公开号】CN105629197
【申请号】CN201510991562
【发明人】马洪, 庞淑萍
【申请人】武汉瑞天波谱信息技术有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月24日