[发明专利]基于网格搜索牛顿迭代算法的车辆定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于网格搜索牛顿迭代算法的车辆定位方法及系统，涉及运动目标定位技术领域，包括：获取传感器阵列采集的当前时刻车辆震动信号；采用Chan‑Taylor联合算法对当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第一定位结果；采用网格搜索‑Taylor算法对当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第二定位结果；采用网格搜索牛顿迭代算法对当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第三定位结果；根据第一定位结果、第二定位结果及第三定位结果，确定当前时刻运动车辆的最优定位结果。本发明能够提高运动车辆的定位精度和缩短运动车辆的定位时间。

技术领域

本发明涉及运动目标定位技术领域，特别是涉及一种基于网格搜索牛顿迭代算法的车辆定位方法及系统。

背景技术

地面运动目标的定位在国内外已有广泛的研究。现有的定位方法主要分为信号到达时间差(TDOA，Time of Arrival)法、到达时间(TOA，Time of Arrival)法、到达方位角(AOA，Angle of Arrival)法几大类。在众多目标定位算法中，基于时延的目标测向定位技术因其抗干扰能力强，定位精度较高和设备要求简单等特点而成为目前对于复杂地质条件下目标定位问题的研究热点。其基本原理是利用多个传感器测量信号时延，并联合信号传播速度对目标方位角进行估计，最后通过传感器阵列实现交叉定位。单一的TDOA定位方法虽然算法简单，但却存在定位模糊和算法精度不够等缺陷，于是出现了越来越多的改进TDOA混合定位算法，但是没有针对车辆震动信号。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于网格搜索牛顿迭代算法的车辆定位方法及系统，以提高运动车辆的定位精度和以缩短运动车辆的定位时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于网格搜索牛顿迭代算法的车辆定位方法，包括：

获取运动车辆经过传感器阵列时，所述传感器阵列采集的当前时刻车辆震动信号；

采用Chan-Taylor联合算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第一定位结果；

采用网格搜索-Taylor算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第二定位结果；

采用网格搜索牛顿迭代算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第三定位结果；

根据所述第一定位结果、所述第二定位结果以及所述第三定位结果，确定当前时刻运动车辆的最优定位结果。

可选的，还包括：

将一段时间内的运动车辆的最优定位结果进行坐标绘制，以得到运动车辆的运动轨迹。

可选的，所述传感器阵列是以3*3的米字排布方式布置的。

可选的，所述采用Chan-Taylor联合算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第一定位结果，具体包括：

采用Chan算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理以确定当前时刻运动车辆估计位置；

以所述当前时刻运动车辆估计位置为初始值，采用Taylor算法进行迭代处理，以确定运动车辆的第一定位结果。

可选的，所述采用网格搜索-Taylor算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第二定位结果，具体包括：

采用网格搜索算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理以确定当前时刻运动车辆估计位置；

以所述当前时刻运动车辆估计位置为初始值，采用Taylor算法进行迭代处理，以确定运动车辆的第二定位结果。

可选的，所述采用网格搜索牛顿迭代算法对所述当前时刻车辆震动信号进行处理，确定运动车辆的第三定位结果，具体包括：