本发明涉及机场场面监视技术领域，尤其涉及一种多点定位场面监视系统的信号配对方法。
背景技术：
多点定位机场场面监视系统通过在机场附近布置远端单元接收民航飞机或机场车辆的应答脉冲信号，远端单元利用接收到的信号进行应答信号解码，测量出各单元接收到信号的到达时间，并利用多个远端单元的到达时间差解算出目标的空间位置，提供机场地面及附近空域中飞行目标位置，能够解决一次场面监视系统固有的无标识问题以及机场的覆盖盲区问题，实现机场区对飞机的精确定位和识别，改善繁忙机场的场面监视能力，提高机场的安全性。
多点定位机场场面监视系统利用到达时间差原理进行定位，二维定位时，需要至少三个接收单元，三维定位时，需要至少四个接收单元，而实际应用中考虑到多径、地物反射及遮挡等问题，接收单元的数量一般要更多。当监视系统对机场内多个目标进行定位时，为了解决定位模糊问题，需要对多个远端单元接收的应答脉冲信号进行精确的关联匹配，确保定位所用数据来源于同一目标。
在多点定位场面监视系统的实际应用中，利用到达时间、信号模式和编码的信号配对方法使得至少三个远端单元接收信号的匹配成功率得到提高，进而在保证定位实时性的前提下，提高了系统定位精度和有效性。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种多站点信号精确关联匹配方法，以提高信号匹配成功率，进而提高系统定位精度和有效性。
本发明提出的一种多点定位场面监视系统的信号配对方法，该方法步骤包括：
1)测量中心站与m个副站的位置，计算中心站到副站的距离和时差δt；
2)中心站与副站接收目标的应答信号，将数据打包并标记时间戳；
3)副站传送数据包到中心站，在中心站处处理数据；
4)选取副站与中心站时间戳相同的数据包；
5)考虑应答信号到达中心站的时间，计算信号到达副站的时间范围；
6)应答信号到达副站的时间范围与副站数据包中记录的信号到达时间范围相交，交集不
等于零时，信号时差配对成功,对时差配对成功的信号对比信号模式和编码，比对一
致的信号配对成功。
更为具体地，所述步骤2)中：中心站与副站分别将1秒内的n个信号数据打包，其信号格式由信号序号、模式、编码和到达时间(toa)组成。
更为具体地，所述步骤3)中：对中心站和副站时间戳相同的数据包内信号按toa先后排列序号。
更为具体地，所述步骤5)中：目标应答信号到中心站和副站的到达时间分别为toa主和toa副，中心站到副站存在时差δti，因此信号到达副站的时间满足toa主n-δti＜toa副i＜toa主n+δti，其中n(n＝1,2,…n)为中心站数据的信号序号，i(i＝1,2,…m)为副站序号。
更为具体地，所述步骤6)中：得到副站数据包内信号toa的最大值pmax和最小值pmin，首先对中心站数据包内第1个信号分别与副站i的信号配对，再根据所述应答信号到达副站的时间范围(toa主n-δti，toa主n+δti)与pmax和pmin进行比较：
1)当(toa主n+δti)＜pmin，或者(toa主n-δti)＞pmax时，信号配对不成功；
2)当(toa主n+δti)≤pmax并且(toa主n-δti)≥pmin时，中心站toa主n与副站toa范围(toa主n-δti，toa主n+δti)内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
3)当(toa主n+δti)≥pmax并且(toa主n-δti)≤pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[pmin,pmax]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
4)当(toa主n+δti)≤pmax并且(toa主n-δti)≤pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[pmin，toa主n+δti]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
5)当(toa主n+δti)≥pmax并且(toa主n-δti)≥pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[toa主n-δti，pmax]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功。
6)若中心站第1个信号配对成功，将中心站和配对成功的多个副站信号打上标识，不再参与后续配对，否则中心站第一个信号配对不成功，打上配对无效标识；
7)中心站第2个信号，…，第n个信号配对重复上述过程。
本发明所述方法能够快速有效地对多个站点接收的应答信号进行配对，减小了计算量，从而保证了系统定位实时性。
附图说明
图1为本发明提出的多点定位场面监视系统信号配对方法的流程图。
图2为图1所示步骤105例示的信号到达副站的时间范围示意图。
图3为本发明所述实施例的四站定位系统的实验结果示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的方法，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他方法，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明所述多点定位场面监视系统信号配对方法的流程图，如图所示该方法包括如下步骤：
步骤101，测量中心站与m个副站的位置，计算中心站到副站的距离和时差δt。
步骤102，中心站与副站接收目标的应答信号，将数据打包并标记时间戳。
其中，所述中心站与副站分别将1秒内的n个信号数据打包，其信号格式由信号序号、模式、编码和到达时间(toa)组成。
步骤103，副站传送数据包到中心站，在中心站处处理数据。
步骤104，选取副站与中心站时间戳相同的数据包。
其中，对所述中心站和副站时间戳相同的数据包内信号按toa先后排列序号。
步骤105，考虑应答信号到达中心站的时间，计算信号到达副站的时间范围。
如图2所示，目标应答信号到中心站和副站的到达时间分别为toa主和toa副，中心站到副站存在时差δti，根据中心站、副站和监视目标形成的三角形边的关系，可以得到信号到达副站的时间满足toa主n-δti＜toa副i＜toa主n+δti，其中n(n＝1,2,…n)为中心站数据的信号序号，i(i＝1,2,…m)为副站序号。
步骤106，应答信号到达副站的时间范围与副站数据包中记录的信号到达时间范围相交，交集不等于零时，信号时差配对成功。
根据步骤104得到副站数据包内信号toa的最大值pmax和最小值pmin，首先对中心站数据包内第1个信号分别与副站i的信号配对，根据步骤105所述应答信号到达副站的时间范围(toa主n-δti，toa主n+δti)与pmax和pmin进行比较：
1)当(toa主n+δti)＜pmin，或者(toa主n-δti)＞pmax时，信号配对不成功；
2)当(toa主n+δti)≤pmax并且(toa主n-δti)≥pmin时，中心站toa主n与副站toa范围(toa主n-δti，toa主n+δti)内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
3)当(toa主n+δti)≥pmax并且(toa主n-δti)≤pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[pmin,pmax]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
4)当(toa主n+δti)≤pmax并且(toa主n-δti)≤pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[pmin，toa主n+δti]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功；
5)当(toa主n+δti)≥pmax并且(toa主n-δti)≥pmin时，中心站toa主n与副站toa范围[toa主n-δti，pmax]内的第1个信号进行时差配对，再对比信号模式和编码，比对一致则信号配对成功。
6)若中心站第1个信号配对成功，将中心站和配对成功的多个副站信号打上标识，不再参与后续配对，否则中心站第一个信号配对不成功，打上配对无效标识；
7)中心站第2个信号，…，第n个信号配对重复步骤105和步骤106所述过程。
下面通过实验说明本发明所能达到的技术效果。
在实验场附近布置一个中心站和三个副站接收目标应答信号，信号源发射应答模拟信号，图3所示为四个接收站的信号配对成功的结果示意图，信号模式160表示应答信号为模式a，且信号成功配对后计算出中心站与各副站的信号到达时间差，实验结果表明本发明能够有效地用于多点系统定位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。