一种基于位置信息场的辐射源定位算法
【专利摘要】本发明公开了一种基于位置信息场的辐射源定位算法，算法步骤如下：第一步：对采集数据的时片做相关处理提取到达时差TDOA信息；第二步：在区域内设置网格点；第三步：构造代价函数，并求解代价函数在矩形区域的每个网格点上的取值计算；第四步：选择区域中代价函数值最大的点为目标位置。该算法克服了现有多站无源探测定位系统的性能局陷，实现“非共视”和多目标情形下的目标快速精确定位。
【专利说明】一种基于位置信息场的辐射源定位算法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子侦察系统，具体涉及一种基于位置信息场的辐射源定位算法。
【背景技术】
[0002]对无线电辐射源进行无源探测定位在通信执法监测、灾难搜救、电子侦察等军民用领域有广泛用途。
[0003]现有的多站无源探测定位技术先提取辐射源信号到达时差、频差、方向等观测量，再结合各观测站位置信息，通过求解定位方程组实现目标位置估计。这种传统处理方式至少存在以下缺陷:
[0004]I)信号检测依赖传统手段，且大多基于单站观测数据，这可能限制了系统对弱信号的响应能力，即灵敏度受限；
[0005]2)要求多站“共视”以便提取定位参数，即参与无源探测定位的各观测站必须接收和处理辐射源发出的同一段信号。这种约束在很多情况下往往难以满足，例如站间距较大或者发射/接收天线方向图等原因，造成到达各站的辐射源信号强度存在显著差异，很可能某些观测站收到信号而某些观测站收不到信号。由于上述原因，系统“共视”时间短，只能给出零星定位结果，甚至完全无法实现定位功能，从而大大限制了该无源探测定位技术体制的实际应用，成为制约多站无源探测定位系统进一步提升适应复杂电磁环境能力的瓶颈；
[0006]3)复杂信号环 境下，定位参数配对处理复杂，多目标能力差。
[0007]为了克服上述缺陷，满足实际应用的需要，必须寻求适应环境能力更强的无源探测定位处理方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种基于位置信息场的辐射源定位算法，克服现有多站无源探测定位系统的性能局陷，实现“非共视”和多目标情形下的目标快速精确定位，研究成果不仅可用于无线电干扰源监测定位系统，还可用于开发新型搜救定位系统，提高系统适应复杂电磁信号环境的能力和连续目标监视能力。
[0009]实现本发明目的的技术解决方案为:一种基于位置信息场的辐射源定位算法，通过对多站观测数据分析处理，建立位置信息场代价函数，求解代价函数获得辐射源目标的精确位置信息，算法步骤如下:
[0010]第一步:获得各观测站的采样数据，通过对采集数据的时片做相关处理提取到达时差TDOA信息u (k)；
[0011]第二步:对目标位置信息场所在矩形区域&￡均匀划分网格点XE(i)，i=l，2，…，I，这里假设对X轴Nx等分，对y轴Ny等分，则在该区域的网格点数I=NxNy ；
[0012]第三步:以到达时差u(k)为参考，构造代价函数Φ (Xe⑴/U)，并求解代价函数在矩形区域的每个网格点上的取值；[0013]第四步:选择区域中最大值所在网格点i=argmax(C> (XE(i)/U), i=l, 2，...1),得至Ij位置信息t =X￡Oo)。
[0014]上述第三步中，位置信息场代价函数
【权利要求】
1.一种基于位置信息场的辐射源定位算法，其特征在于:通过对多站观测数据分析处理，建立位置信息场代价函数，求解代价函数获得辐射源目标的精确位置信息，算法步骤如下: 第一步:获得各观测站的采样数据，通过对采集数据的时片做相关处理提取到达时差TDOA 信息 u (k)； 第二步:对目标位置信息场所在矩形区域化^均匀划分网格点XE(i)，i=l，2，…，I，这里假设对X轴Nx等分,对Y轴Ny等分,则在该区域的网格点数I=NxNy ； 第三步:以到达时差u (k)为参考，构造代价函数Φ (XE (i)/U)，并求解代价函数在矩形区域1^的每个网格点上的取值； 第四步:选择矩形区域1^中最大值所在网格点i=argmax(C> (XE(i)/U), i=l, 2，...1),得到位置信息t =Xfi(/。)。
2.根据权利要求1所述的基于位置信息场的辐射源定位方法，其特征在于:第三步中，位置信息场代价函数
3.根据权利要求1所述的基于位置信息场的辐射源定位方法，其特征在于:第四步中获取目标个数以及位置信息的方法如下，在位置信息场定位区域Dx内的搜索峰值个数，设最大峰值在[nx(l)，ny(l)]处，即
【文档编号】G01S5/06GK103713277SQ201310706472
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】田达, 郭辉, 杨树树, 卢鑫, 马琴, 吴昊, 马贤同, 张奎 申请人:中国航天科工集团八五一一研究所