专利名称：基于多观测点的互模糊积累无源定位方法
技术领域：
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种基于多观测点的互模糊积累无源定位方法。
背景技术：
观测点在不主动发射电磁波的情况下，通过被动接收已知辐射源或未知辐射源发射的电磁波，以对其进行定位的技术称为无源定位技术。现有的多观测点无源定位技术多是基于观测点间的信号到达时差和到达频差估计提出的，到达时/频差的定义和表达式如下所述将辐射源的位置矢量记作Ptl，将运动的观测点的位置矢量记作Pi, i = 1，2，. . . I， I为观测点的个数，将其相对于辐射源的径向速度(标量)记作Vi,将观测点相对于辐射源的位置矢量记作Pu Pij0 = Pi-P0(I)矢量Pu的长度是Il Pu Il 2，其中，“ Il Il 2”表示对矢量取欧几里得范数。将电磁信号传播Il PiJI2距离所需要的时间(即信号延迟)记作^，1 = 1，2，...1:τ = II^-0IIz (2)
1 C其中，c为电磁波传播速度。观测点j和观测点k接收到的辐射源发射信号的信号延迟之差就是这两个观测点之间对应的到达时差，记作Λ τ Jjk, I彡j < k彡I :Δ Tjjk= τ j- τ k(3)观测点与辐射源之间的相对径向运动会引起接收信号的多普勒频移，多普勒频移与相对径向运动的速率成正比，将观测点i的多普勒频移将其记作fi;根据多普勒频移定义可知J1=I- (4)
C观测点j和观测点k接收辐射源发射信号的频率之差(等于多普勒频移之差)就是这两个观测点之间的到达频差，记作Afj,,Δ fJ k = fj-fk(5)将辐射源发射信号记作S (t)，将观测点j和观测点k所接收到的辐射源发射信号分别记作S^t)和Sk(t)，则在不考虑噪声和信号衰减的情况下，S(t), Sj(t)和Sk(t)的关系可建模如下S]{t) = S(t-T1)-e 1271 f/ (6)Sk(t) = S(t-rk).e-j2^ (7)S
( = Sk [t -Arhk ) · βι2π^ (8)
估计到达时/频差最常用的方法是互模糊函数法，互模糊函数的定义式是
权利要求
1.一种基于多观测点的互模糊积累无源定位方法，其特征在于，该方法包括步骤51.确定搜索区域，并在搜索区域内标记参考点；52.构造计算任意两个观测点对应所述参考点的到达时差和到达频差的互模糊函数；53.根据所述互模糊函数构造每个参考点对应的互模糊积累函数；54.根据所述互模糊积累函数得到辐射源位置的估计值。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述搜索区域内，辐射源发射的电磁波信号能够分别被所述多个观测点接收到。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤SI中，在所述搜索区域内均匀或随机选取多个参考点，并标记每个参考点的坐标。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述到达时差表达式为
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，所述到达频差的表达式为
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，依照下式构造所述互模糊函数
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，依照下式构造所述互模糊函数
8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤S3中，依照下式构造每个参考点对应的互模糊积累函数, 、 M-I M/ 、B^ = YjYj Ahk{Pm).J=I k=j+\
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，使得每个参考点对应的互模糊积累函数最大时的参考点的位置矢量即为所述辐射源位置矢量的估计值。
全文摘要
本发明公开了一种基于多观测点的互模糊积累无源定位方法，涉及定位技术领域。该方法包括步骤S1.确定搜索区域，并在搜索区域内标记参考点；S2.构造计算任意两个观测点对应所述参考点的到达时差和到达频差的互模糊函数；S3.根据所述互模糊函数构造每个参考点对应的互模糊积累函数；S4.根据所述互模糊积累函数得到辐射源位置的估计值。本发明的方法通过代价函数联合处理多个观测点接收信号，在处理中利用了观测点和辐射源的整体约束关系，是一种直接有效的数据融合方法，能够提高信息利用效率，且简化了定位处理的流程。
文档编号G01S5/06GK102608573SQ20121008969
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者李振强, 肖心龙, 郭智炜, 郭汉伟, 陆建华, 黄振 申请人:清华大学