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一種基于位置信息場的輻射源定位算法
【專利摘要】本發明公開了一種基于位置信息場的輻射源定位算法，算法步驟如下：第一步：對采集數據的時片做相關處理提取到達時差TDOA信息；第二步：在區域內設置網格點；第三步：構造代價函數，并求解代價函數在矩形區域的每個網格點上的取值計算；第四步：選擇區域中代價函數值最大的點為目標位置。該算法克服了現有多站無源探測定位系統的性能局陷，實現“非共視”和多目標情形下的目標快速精確定位。
【專利說明】一種基于位置信息場的輻射源定位算法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子偵察系統，具體涉及一種基于位置信息場的輻射源定位算法。
【背景技術】
[0002]對無線電輻射源進行無源探測定位在通信執法監測、災難搜救、電子偵察等軍民用領域有廣泛用途。
[0003]現有的多站無源探測定位技術先提取輻射源信號到達時差、頻差、方向等觀測量，再結合各觀測站位置信息，通過求解定位方程組實現目標位置估計。這種傳統處理方式至少存在以下缺陷:
[0004]I)信號檢測依賴傳統手段，且大多基于單站觀測數據，這可能限制了系統對弱信號的響應能力，即靈敏度受限；
[0005]2)要求多站“共視”以便提取定位參數，即參與無源探測定位的各觀測站必須接收和處理輻射源發出的同一段信號。這種約束在很多情況下往往難以滿足，例如站間距較大或者發射/接收天線方向圖等原因，造成到達各站的輻射源信號強度存在顯著差異，很可能某些觀測站收到信號而某些觀測站收不到信號。由于上述原因，系統“共視”時間短，只能給出零星定位結果，甚至完全無法實現定位功能，從而大大限制了該無源探測定位技術體制的實際應用，成為制約多站無源探測定位系統進一步提升適應復雜電磁環境能力的瓶頸；
[0006]3)復雜信號環 境下，定位參數配對處理復雜，多目標能力差。
[0007]為了克服上述缺陷，滿足實際應用的需要，必須尋求適應環境能力更強的無源探測定位處理方法。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提供一種基于位置信息場的輻射源定位算法，克服現有多站無源探測定位系統的性能局陷，實現“非共視”和多目標情形下的目標快速精確定位，研究成果不僅可用于無線電干擾源監測定位系統，還可用于開發新型搜救定位系統，提高系統適應復雜電磁信號環境的能力和連續目標監視能力。
[0009]實現本發明目的的技術解決方案為:一種基于位置信息場的輻射源定位算法，通過對多站觀測數據分析處理，建立位置信息場代價函數，求解代價函數獲得輻射源目標的精確位置信息，算法步驟如下:
[0010]第一步:獲得各觀測站的采樣數據，通過對采集數據的時片做相關處理提取到達時差TDOA信息u (k)；
[0011]第二步:對目標位置信息場所在矩形區域&￡均勻劃分網格點XE(i)，i=l，2，…，I，這里假設對X軸Nx等分，對y軸Ny等分，則在該區域的網格點數I=NxNy ；
[0012]第三步:以到達時差u(k)為參考，構造代價函數Φ (Xe⑴/U)，并求解代價函數在矩形區域的每個網格點上的取值；[0013]第四步:選擇區域中最大值所在網格點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，位置信息場代價函數
【權利要求】
1.一種基于位置信息場的輻射源定位算法，其特征在于:通過對多站觀測數據分析處理，建立位置信息場代價函數，求解代價函數獲得輻射源目標的精確位置信息，算法步驟如下: 第一步:獲得各觀測站的采樣數據，通過對采集數據的時片做相關處理提取到達時差TDOA 信息 u (k)； 第二步:對目標位置信息場所在矩形區域化^均勻劃分網格點XE(i)，i=l，2，…，I，這里假設對X軸Nx等分,對Y軸Ny等分,則在該區域的網格點數I=NxNy ； 第三步:以到達時差u (k)為參考，構造代價函數Φ (XE (i)/U)，并求解代價函數在矩形區域1^的每個網格點上的取值； 第四步:選擇矩形區域1^中最大值所在網格點i=argmax(C> (XE(i)/U), i=l, 2，...1),得到位置信息t =Xfi(/。)。
2.根據權利要求1所述的基于位置信息場的輻射源定位方法，其特征在于:第三步中，位置信息場代價函數
3.根據權利要求1所述的基于位置信息場的輻射源定位方法，其特征在于:第四步中獲取目標個數以及位置信息的方法如下，在位置信息場定位區域Dx內的搜索峰值個數，設最大峰值在[nx(l)，ny(l)]處，即
【文檔編號】G01S5/06GK103713277SQ201310706472
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】田達, 郭輝, 楊樹樹, 盧鑫, 馬琴, 吳昊, 馬賢同, 張奎 申請人:中國航天科工集團八五一一研究所