本发明公开一种杂波情况下基于幅值信息的接收站路径优化方法。本发明构建一个接收站、一个外辐射源的无源协同定位系统的数学模型。再进行目标状态预测,建立路径优化模型并求解。然后进行航迹更新,使用滤波算法估计目标的状态。最后将更新后的目标状态和协方差返回到路径优化模型进行预测,k=k+1,直到采样结束。与现有技术相比本发明在测量中增加幅值信息,同时考虑杂波情况,更符合实际工程应用,用PCRLB作为优化指标,减小计算量。本发明能够提高无源协同定位系统中目标定位跟踪精度和实时性。
1.杂波情况下基于幅值信息的接收站路径优化方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:建立了二维空间中的一个接收站、一个外辐射源的无源协同定位系统的数学模型;考虑合作外辐射源的双基站PCL系统,包含一个接收站和一个外辐射源,记第k帧的状态为x表示x轴方向的位置,表示x轴方向的速度,y表示y轴方向的位置,表示y轴方向的速度;辐射源在第k帧的状态为接收站在第k帧的状态为假设在测量时间内,目标做近似匀速直线运动:Xk+1=FkXk+vk (1)其中Fk为目标的状态转移矩阵,vk为目标的过程噪声,假设其服从vk~N(0,Qk)的高斯白噪声分布,Qk为目标过程噪声的协方差矩阵;在考虑杂波情况下,做如下假设:1)不同帧之间的测量相互独立;2)每帧的测量集中最多包含一个源于目标的测量,检测概率为Pd,其余测量为杂波;3)杂波在测量空间内服从均匀分布,杂波个数服从参数为λ的泊松分布;表示表示目标测量向量和幅值的增广矩阵,见公式(2);其中目标第k帧的量测zk>τ,τ代表阈值,幅值ak代表来自探测器测量的强度,T表示矩阵的转置;设置以目标的预测测量为中心的跟踪门,以选择要与目标概率关联的有效测量集;跟踪门为:其中代表测量协方差矩阵,g代表跟踪门参数,在k帧有效测量为:其中mk表示第k帧有效测量的个数,表示第k帧落入跟踪门的第l个有效测量;zk的第l个测量的测量方程:其中代表目标第l个无噪测量,wk代表第k帧目标的测量噪声,假设其服从wk~N(0,Rk)的高斯白噪声分布,其中和分别表示双基站距离和多普勒的误差、方差;则如下:其中rk,γk分别表示第k帧双基站距离和多普勒,dr,k,dt,k
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