[发明专利]一种利用运动目标对接收站位置信息进行校准的方法

说明书

本发明提供一种利用运动目标对接收站位置信息进行校准的方法，包括：步骤一、根据目标定位测量值、目标定位估计值和接收站自身定位信息，构造一个关于接收站定位误差的第一方程组；步骤二、将接收站定位误差统计信息纳入所述第一方程组，形成第二方程组；步骤三、求解所述第二方程组，得到WLS解，由WLS解得接收站自身定位估计误差，利用所述接收站自身定位估计误差对接收站自身定位信息进行校准。本发明利用运动目标来对接收站位置信息进行校准时，将目标定位估计值及其估计误差同时纳入考虑范围，通过综合优化，提升了算法的鲁棒性，在较高的噪声环境下，接收站自身的定位精度也能达到CRLB。

技术领域

本发明涉及通信辐射源无源定位跟踪领域，具体是一种利用运动目标对接收站位置信息进行校准的方法。

背景技术

在现代的无源定位系统中，无源定位接收站通常布设在移动平台上，比如无人机、飞机和汽车。由于目标和接收站之间存在相对运动，移动平台上的接收站可以同时获得目标的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)[1]和到达频率差(FrequancyDifference of Arrival,FDOA)[2]测量值，对目标的位置和速度进行联合估计[3]。但是，在某些环境下，移动平台自身的位置信息并不精确，造成接收站自身定位信息存在误差。即使接收站自身定位误差比较小，但其通常会导致目标定位精度急剧恶化[4]。为了保持目标定位精度，需要对接收站的位置信息进行校准。

一些研究人员采用引入校准站的方法[5-10]，来对接收站的位置信息进行校准。通过仿真发现，该方法能够有效地提高接收站的定位精度，但是，校准站在实际的环境中并不总是存在的。近年来，有提出利用运动目标来对接收站位置信息进行校准，通过先对目标进行定位，再利用目标定位的估计值校准接收站位置信息，该方法仅在低噪声的环境下，才能取得较好的效果[11,12]。

参考文献：

[1]Ho K C.Bias reduction for an explicit solution of sourcelocalization using TDOA.IEEE Transactions on Signal Processing 2012；60(5):2101-2114.

[2]Yu H G,Huang G M,Gao J.Constrained total least-squareslocalisation algorithm using time difference of arrival and frequencydifference of arrival measurements with sensor location uncertainties.IETRadar,Sensor and Navigation 2012；6(9):891-899.

[3]Ho K C,Xu W.An accurate algebraic solution for moving sourcelocation using TDOA and FDOA measurements.IEEE Transactions on SignalProcessing 2004；52(9):2453-2463.

[4]Ho K C,Lu X,Kovavisaruch L.Source localization using TDOA and FDOAmeasurements in the presence of receiver location errors:Analysis andsolution.IEEE Transactions on Signal Processing 2007；55(2):684-696.