[发明专利]基于生命探测飞行器的超宽带雷达多点分布式目标定位方法

摘要

基于生命探测飞行器的超宽带雷达多点分布式目标定位方法，涉及生命探测飞行器和雷达技术领域。基于搜救飞行器的强大机动性能，在飞行器上安置超宽带生命探测雷达，利用多点分布式目标定位方法，实现生命体的快速准确定位。实验中将雷达置于飞行器云台上，利用飞行器控制雷达在高空移动，根据多点分布式目标判别准则，应用三球面法求解目标位置信息。原先的一发一收模式下的距离探测结果将用于求解三元二次非齐次方程组，根据方程组所得结果选出最优解，即得出生命体在三维空间中的位置信息。通过应用相邻判别法搜索探测点，使得雷达距离目标位置最近且包围目标，提升生命体目标定位的有效性和可靠性。

主权项

基于生命探测飞行器的超宽带雷达多点分布式目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A：针对组队飞行器在空中移动时所搜索到的全部N个探测点ON，分别对第n个探测点On处的生命探测雷达回波数据进行呼吸信号检测处理，获得该生命体与雷达之间的距离值Rn，其中，n＝1,2,3,……N；步骤B：选择4个飞行器进行组队探测，得到探测点O1、O2、O3、O4，将其位置(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)、(x4，y4，z4)及对应的距离检测值R1、R2、R3、R4，分别构建生命探测雷达位置矩阵S(xn，yn，zn)和检测值向量(R1，R2，R3，R4)模型；对上述检测值向量模型进行有效值情况判断及分类，将有效值情况分为5类情况：4、3、2、1、0个探测点存在有效值的情况，根据多探测点判别准则，对检测值向量模型分别应用三球面定位法或三角形法则进行求解；最终得到生命体空间位置A1；步骤C：根据步骤B中所得生命体空间位置A1，将A1作为新的探测点，依据最邻近原则再选择其他不同的3个探测点并结合所得A1，重复进行步骤B，得到生命体空间位置A2；步骤D，重复步骤C，最终得到A1、A2.…AM，直到最终4个探测点都能够定位并包围当次生命体空间位置AM，且距离当次生命体空间位置AM最近，所得当次生命体空间位置AM即为最终生命体空间位置；步骤B中根据多探测点判别准则，对检测值向量模型分别应用三球面定位法或三角形法则进行求解的方法如下：当有效值情况为4个探测点存在有效值时，每次从检测值向量模型中选取3个探测点的检测值数据，应用三球面定位法进行求解，若解存在，计算每个解的概率Pq，其中q≤4且q∈N+，并取概率较大的解作为对应这4个探测点的生命体空间位置A1；若解不存在，则通过三角形法则找出错误数据，将该错误数据在检测值向量模型中置0，重新进行有效值情况判断；当有效值情况为3个探测点存在有效值时，若解存在，则解唯一，即对应这4个探测点的生命体空间位置A1；若解不存在，则通过三角形法则找出错误 数据，将该错误数据在检测值向量模型中置0，重新进行有效值情况判断；当有效值情况为2个探测点存在有效值时，并不能得出生命体空间位置，根据三角形法则和最邻近原则输出检测值向量模型，此时的检测值向量为(Rs，Rt，0，0)或(Rs，0，0，0)，其中s，t＝1，2，3，4；再选择出其他不同的两个或3个探测点，重新构建生命探测雷达位置矩阵S(xn，yn，zn)和检测值向量(R1’，R2’，R3’，R4’)模型，并对重新建立的检测值向量模型进行有效值情况判断及分类；当有效值情况为1个探测点存在有效值时，输出检测值向量模型(Rs,0,0,0)，其中s＝1,2,3,4；再选择出其他不同的3个探测点，重新构建生命探测雷达位置矩阵S(xn，yn，zn)和检测值向量(R1’，R2’，R3’，R4’)模型，并对重新建立的检测值向量模型进行有效值情况判断及分类，对检测值向量模型分别应用三球面定位法或三角形法则进行求解；当有效值情况为0个探测点存在有效值时，重新选取其他不同的四个探测点，分别构建生命探测雷达位置矩阵S(xn，yn，zn)和检测值向量(R1，R2，R3，R4)模型，并对上述检测值向量模型进行有效值情况判断及分类，对检测值向量模型分别应用三球面定位法或三角形法则进行求解。