一种基于vc++软件的针对双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法
【专利摘要】本发明涉及基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法。本方法包括三角定位方式，目标源位置计算，定位精度和误差分析，还包括利用VC++编写的自动计算和图像处理软件。本发明主要论述双基站采用测向设备对目标源进行测向，在测向值不等的情况下，两条测向线有且只有一个交点，这个交点就是目标源的位置；由于测向设备存在系统误差，目标源的位置不能被精确的计算，而是落在一个区域内，命名这个区域为定位模糊区，采用三角形面积相互加减的方式计算出定位模糊区的面积，即为定位误差。将这些数据和图像在VC++编写的系统中显示，能够直观快速的看到结果。
【专利说明】—种基于VC++软件的针对双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于VC++软件的针对双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，能够快速的得到结果，并通过图像处理显示，能够直观的看到目标源的大致方位和坐标信息。采用了测向交叉定位方法，即三角定位；同时利用面积之间的转换求得定位模糊区的面积，实现对目标源进行有效定位、以及定位精度和误差的分析。
【背景技术】
[0002]近年来，无线电源的测向广泛应用于军事和民事两方面。在军事中，无线电源的测向被用于导弹系统、侦查与反侦察跟踪系统、防御隐身等领域；同时，测向设备可以用来搜索和定位航天返回舱，黑匣子以及无线电源设备等。随着信息技术的发展，搜索和定位必须及时和快速，所以本发明设计了一种快速定位方式和简便的误差分析原理。
[0003]采用双基站对无线电源进行测向是一种简单且具有实效的方式，可能会成为未来快速精确定位的发展方向之一。基站测向适用于固定基站对固定无线电源、固定基站对移动无线电源、移动基站对固定无线电源、移动基站对移动无线电源。使用范围相当广阔，方式和原理简单易懂。
[0004]但是，已有的文献大多介绍如何进行定位和分析，很少涉及全面快速具有实际应用的定位方法。因此，本发明以此为突破口。
【发明内容】
[0005]本方明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，能快速、高效、直观地对定位信息作出反馈，并显示图像，具有一定的实用性。
[0006]为达到上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]—种基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析计算方法，参考图1，其操作步骤如下。
[0008](I)建立直角坐标系
对无线电源所在区域进行地图建模，对基站和目标分别建立坐标，并把三者的坐标值融合在同一个坐标系中；
(2)测向设备测向
基站通过测向交叉定位对目标源进行定位，每个基站都配备测向设备，能够对目标源进行测向；
(3)测向线交汇
采用三角定位方式，同一时刻，测向设备得到目标源对基站的方向信息，当两个基站所测的方向不一致时，两条方向线在同一平面内相交，有且只有一个交点，这个交点就是目标源的位置；(4)求目标位置
根据上述三角定位的方式，如果不存在测向误差，基站与目标源，两点一直线连接，两条测向线只产生一个交点，而这个交点就是准确的目标位置；
(5)计算定位模糊区
但是，由于每个测向设备存在一定的系统误差，取其最大测向误差，使得基站到目标源不是两点一直线，而是一个扇形区域，以基站为圆心，两倍的最大测向误差角度所得到扇形；两个扇形重叠的部门就是目标源所在的区域，即测向误差范围；
(6)系统验证
在VC++软件中，融合双基站对无线电源三角定位极其误差分析方法，分别设置了输入框、结果输出、图像处理以及计算按钮、数据清零按钮，能够快速地对上述定位方法进行验证；
(7)数据更新
不断重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，就能更新目标位置，并自动获得目标位置和定位误差，这就是本方法的意义所在。
[0009]根据上述方法，这种基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位极其误差分析方法，是一种对目标位置和定位误差的获得方法以及图像处理方法。其特征在于(4)求目标位置、(5)计算定位模糊区、(6)系统验证。
[0010]下面对特征步骤(4 ) (5 ) (6 )进行详细介绍，双基站对无线电源进行三角定位，并分析精度和误差，进行数据融合与图像显示。
[0011]上述步骤(4)求目标位置的方法是:
参考图2，建立直角平面坐标系后，基站A(
Xa，Ya )与基站B ()在同一时刻对同一目标进行定位，Xjl为基站A的横
坐标，为基站a的纵坐标，Kq为基站B的横坐标，为基站B的纵坐标，获得的测向
角度分别为4 和(|?1{，得到目标的位置T (Xt , yT)，xT为基站T的横坐标，yT为基站T的纵坐标。
[0012]根据:_
【权利要求】
1.一种基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，其操作如下: (1)建立直角坐标系 对无线电源所在区域进行地图建模，对基站和目标分别建立坐标，并把三者的坐标值融合在同一个坐标系中； (2)测向设备测向 基站通过测向交叉定位对目标源进行定位，每个基站都配备测向设备，能够对目标源进行测向； (3)测向线交汇 采用三角定位方式，同一时刻，测向设备得到目标源对基站的方向信息，当两个基站所测的方向不一致时，两条方向线在同一平面内相交，有且只有一个交点，这个交点就是目标源的位置； (4)求目标位置 根据所述三角定位的方式，如果不存在测向误差，基站与目标源，两点一直线连接，两条测向线只产生一个交点，而这个交点就是准确的目标位置； (5)计算定位模糊区 但是，由于每个测向设备存在一定的系统误差，取其最大测向误差，使得基站到目标源不是两点一直线，而是一个扇形区域，以基站为圆心，两倍的最大测向误差角度所得到扇形；两个扇形重叠的部门就是目标源所在的区域，即测向误差范围； (6)系统验证 在VC++软件中，融合双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，分别设置输入框、结果输出、图像处理以及计算按钮、数据清零按钮，能够快速地对上述定位方法进行验证； (7)数据更新 不断重复步骤(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，更新目标位置，自动获得目标位置和定位误差。
2.根据权利要求1所述的基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，其特征在于所述步骤(4)，求目标位置的方法是: 建立直角平面坐标系后，基站A (，)与基站B (，)在同一时刻对同一目标进行定位，为基站A的横坐标，为基站A的纵坐标，为基站B的横坐标，为基站B的纵坐标，获得的测向角度分别为和，得到目标的位置T (，)，为基站T的横坐标，为基站T的纵坐标，目标T的坐标值公式如下:
3.根据权利要求1所述的基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，其特征在于所述步骤(5)，计算定位模糊区的方式是: 但因为测向设备存在系统误差，在预估的测向值两侧存在测向误差和，所以目标源的准确位置不是两条直线的交点，而是落在两个扇形区域重叠的部分，即四边形EFGH ;定义扇形重叠部分为模糊区函数，计算公式为:
4.根据权利要求1所述的基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，其特征在于所述步骤(6)，系统验证的方式是: 得到上述的定位，并确认误差之后，在VC++软件中进行验证。在左边第一栏，输入基站坐标位置，测向数据，测向设备的系统最大误差值，点击“计算”按钮，就能自动在第二栏反馈计算结果，并在第三栏显示三角定位信息。
5.根据权利要求1所述的基于VC++软件的双基站对无线电源三角定位及其误差分析方法，其特征在于: 采用的定位和误差分析的系统包括:一个总站、两个基站和一个无线电目标源，每个基站所配备有定位系统、测向设备和通讯设备。定位系统用于给定基站的地理坐标位置；测向系统用于对目标源进行测向；通讯设备将基站各自的地理位置、测得的数据传回总站进行数据融合与运算。
【文档编号】G06F17/50GK103440353SQ201310068971
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】谢少荣, 张秋菊, 李恒宇, 罗均, 叶周浩 申请人:上海大学