[发明专利]一种基于移动终端监测的信号发射台站定位方法

权利要求书

1.一种基于移动终端监测的信号发射台站定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

在不同地理位置接收目标台站的信号，获取地理位置信息和时间信息；

按照不同地理位置的信号在多个监测点中选取参考点；

通过地理位置信息和时间信息构建TDOA方程；

化简TDOA方程估计目标站台坐标。

2.如权利要求1所述的信号发射台站定位方法，其特征在于，所述参考点是信号强度最强的监测点。

3.如权利要求1所述的信号发射台站定位方法，其特征在于，所述通过地理位置信息和时间信息构建TDOA方程的步骤进一步包括：

计算出其他监测点与参考点之间的时延差信息；

获得每个监测点到目标台站的距离与参考点到目标台站的距离之差；

结合TDOA技术构建双曲线方程并化简。

4.如权利要求3所述的信号发射台站定位方法，其特征在于，所述时延差信息通过下式计算：

Δτ_i.1＝d_i-d₁

其中，Δτ_i.1表示监测点与参考点之间的时延差，d_i表示目标台站到监测点时间信号的传输延时，d₁表示目标台站到参考点时间信号的传输延时。

5.如权利要求3所述的信号发射台站定位方法，其特征在于，所述监测点到目标台站的距离与参考点到目标台站的距离之差按下式计算：

r_i,1＝r_i-r₁＝Δτ_i,1c＝(d_i-d₁)c

其中，r_i,1表示当前第i个监测点与参考点的距离差，r₁表示表示目标台站到参考点的距离，Δτ_i.1表示当前的监测点与参考点之间的时延差，c表示电磁波的传播速度常量，d_i表示目标台站到监测点时间信号的传输延时，d₁表示目标台站到参考点时间信号的传输延时。

6.如权利要求3所述的信号发射台站定位方法，其特征在于，所述构建双曲线方程并化简的步骤进一步包括：

(1)、根据监测点到目标台站的距离与参考点到目标台站的距离之差，结合TDOA技术构建双曲线方程如下：

(x_i-x)²+(y_i-y)²+(z_i-z)²＝r_i,1²+2r_i,1r₁+(x₁-x)²+(y₁-y)²+(z₁-z)²

其中，(x,y,z)表示目标台站的真实坐标，(x₁,y₁,z₁)表示参考点的真实坐标，(x_i,y_i,z_i)表示第i个监测点的真实坐标，r_i,1表示当前第i个监测点与参考点的距离差，r₁表示目标台站到参考点的距离；

(2)、采用CHAN算法化简双曲线方程如下：

ri,12+2ri,1r1=-2xi,1x-2yi,1y-2zi,1z+Ki-K1Ki=xi2+yi2+zi2]]>

其中，(x,y,z)表示目标台站的真实坐标，(x_i,y_i,z_i)表示第i个监测点的真实坐标，K_i表示第i个监测点离坐标原点距离的平方，K₁表示参考点点离坐标原点距离的平方，r_i,1表示当前第i个监测点与参考点的距离差，r₁表示目标台站到参考点时间信号的距离，x_i,1表示第i个监测点与参考点的横坐标距离差，y_i,1表示第i个监测点与参考点的纵坐标距离差，z_i,1表示第i个监测点与参考点的竖坐标距离差；

(3)、转换双曲线方程如下：

G·Ψ＝h

其中，h表示常数向量，Ψ表示目标台站坐标信息向量，G表示系数矩阵；

(4)、根据最小二乘法，求得最大似然的估计值如下：

Ψ＝(G^T·G)^-1·G·h

其中，Ψ表示目标台站坐标信息向量，G^T表示矩阵G的转置矩阵。