[发明专利]用于分布式多点定位监视系统的时差定位方法

说明书

技术领域

本发明属于分布式多点定位监视系统的实时定位技术领域，特别涉及一种用于分布式多点定位监视系统的时差定位方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，航班量也在飞速增长，对空管系统管制员的指挥和设施设备的维护提出了更高的要求，机场场面监视雷达是一次雷达，主要用于监视机场场面的飞机及车辆，利用目标对电磁波的自身辐射或反射特性发现目标。设备维护人员在维护机场场面监视雷达的过程中包括如下三方面问题：飞机目标分裂、存在一定的盲区、容易出现假目标。这些问题的存在扰乱了管制员正常的指挥工作，因此，分布式多点定位系统的引入必要而且必须，这项技术是机场场面监视雷达的升级和补充，并且能够通过增加接收站或者改变接收站的布局实现系统的扩展。

传统的时差定位方法在进行定位精度解算时，考虑到各个目标接收站误差元素之间是相关的，降低了定位精度解算的效率，提高了定位精度解算复杂程度，而且通常使用泰勒级数算法、Chan算法、MDS算法来确定目标的位置信息，使用泰勒级数算法对迭代初始值的选取有要求，会出现局部收敛或者发散的现象；Chan算法和MDS算法在测量误差较大时导致对信号源的位置判断不准确，从而导致时差定位方法经常出现高度非线性的问题，使得定位不准确。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供了用于分布式多点定位监视系统的时差定位方法，本时差定位方法极大地降低了定位精度解算方法的复杂性，提高了定位精度解算的效率，而且对迭代初始值的选取没有要求，能够收敛到全局极小点，不会出现局部收敛或者发散的现象；在测量误差较大时仍能对信号源的位置进行较好的估计，定位准确。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术措施：

用于分布式多点定位监视系统的时差定位方法，包括以下步骤：

S1、分布式多点定位监视系统中目标接收站主站和接收站辅站获取目标应答信号，对所述目标应答信号经过该分布式多点定位监视系统处理得到解析后的测量参数数据；

S2、根据所述目标接收站主站和接收站辅站获取所述测量参数数据，对测量参数数据中相同目标应答码和大于50％的置信度进行配对处理，获取目标在同一时刻发出的测量参数数据；

S3、对配对处理后的测量参数数据进行主站位置选择，得到待定位区域的定位精度；

S4、根据目标的测量参数数据以及待定位区域的定位精度，选择目标的接收站主站，确定时差定位模型；

S5、利用接收站主站和接收站辅站位置信息测量参数数据，通过半正定松弛的时差定位算法解算出目标的位置信息；

S6、将所述目标的位置信息送至终端显示。

优选的，所述测量参数数据包括目标应答码、置信度、目标应答方式、目标应答时间、目标的幅度值。

优选的，步骤S3的具体步骤包括：

S31、确定目标的接收站主站的位置信息；

获取配对处理后的目标的接收站的测量数据，选取其中一个接收站作为目标的接收站主站位置，建立观测模型计算该观测模型条件下定位区域的GDOP值，实现对目标的接收站主站的位置信息确定；通过选取不同的接收站作为目标的接收站主站，分别计算不同观测模型条件下定位区域的GDOP；通过选取不同观测模型条件下GDOP最小值即为时差定位精度最小值，实现对分布式多点定位监视系统时差定位模型的构建；

S32、对待定位区域的位置信息求微分；

通过目标的接收站主站的区域覆盖图、目标的接收站辅站的区域覆盖图，获取可定位区域的位置信息，利用所述可定位区域的位置信息以及到达目标的第i个接收站辅站与目标的接收站主站之间的时间差，通过时差定位方程，对待定位区域的位置信息求微分：

c·Δt_i＝c·(t_i-t₀)＝r_i-r₀(i＝1,2)

其中，c为光速、Δt_i为到达目标的第i个接收站辅站与目标的接收站主站之间时间差、t_i为到达目标的第i个接收站辅站的时间、t₀为到达目标的接收站主站时间、r_i为到达目标的第i个接收站辅站的距离、r₀为到达目标的接收站主站距离、i为到达目标的接收站辅站的编号；

S33、求出所述待定位区域内目标与目标的接收站主站位置、目标与目标的接收站辅站位置的相关系数矩阵；