[发明专利]基于位置误差的多无人机多普勒频移定位方法

权利要求书

1.一种基于位置误差的多无人机多普勒频移定位方法，其特征在于，利用包含位置误差的无人机位置向量构造观测矩阵和观测向量；该方法的具体步骤如下：

步骤1，获取每个无人机的多普勒频移观测量和距离变化率观测量：

步骤1.1，测量当无人机处于静止状态时，单个运动辐射源信号到达该无人机的多普勒频移观测量；

步骤1.2，计算每个无人机的距离变化率观测量；

步骤1.3，将所有无人机的距离变化率观测量、所有包含位置误差的无人机位置向量在X轴上的分量、所有包含位置误差的无人机位置向量在Y轴上的分量，构造N₂-1行8列的观测矩阵，其中，N₂和N₁的取值对应相等，N₁表示无人机的总数；

步骤1.4，将所有无人机的距离变化率观测量、所有包含位置误差的无人机的位置向量，构造包含N₃-1个元素的观测向量，其中，N₃和N₁取值对应相等；

步骤2，生成辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量：

步骤2.1，计算辐射源位置向量和速度向量的联合初始估计向量；

步骤2.2，根据辐射源位置向量和速度向量的联合初始估计向量构造N₂-1行N₂列的系数矩阵；

步骤2.3，根据辐射源位置向量和速度向量的联合初始估计向量构造N₂行2N₂列的偏导矩阵；

步骤2.4，计算无人机位置测量误差和多普勒频移观测误差的协方差矩阵；

步骤2.5，计算辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量的加权矩阵；

步骤2.6，计算辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量；

步骤3，根据辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量构造系数矩阵、观测矩阵和观测向量：

步骤3.1，根据辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量构造8行8列的系数矩阵；

步骤3.2，根据辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量构造8行4列的观测矩阵；

步骤3.3，构造8行1列的观测向量，其中，观测向量的第1到第5个元素取值与辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量的第1到第5个元素取值依次对应相等，观测向量的第6个元素取值与辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量的第6个元素取值的平方对应相等，观测向量的第7到第8个元素取值与辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量的第1到第5个元素取值依次对应相等；

步骤4，获得辐射源位置向量和速度向量的联合精确估计向量：

步骤4.1，计算辐射源位置向量和速度向量的联合粗略估计向量误差的协方差矩阵；

步骤4.2，计算辐射源位置向量和速度向量的联合精确估计向量的加权矩阵；

步骤4.3，计算辐射源位置向量和速度向量的联合精确估计向量；

步骤5，按照下式，计算辐射源位置向量的估计向量和辐射源速度向量的估计向量：

其中，表示辐射源位置向量的估计向量，表示辐射源速度向量的估计向量，表示辐射源位置向量和速度向量的联合精确估计向量的第1和第2个元素，表示辐射源位置向量和速度向量的联合精确估计向量的第3和第4个元素。