[发明专利]一种运动多站无源时差频差联合定位方法

权利要求书

1.一种运动多站无源时差频差联合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立时差定位模型，分别确定主站与辅站的坐标位置，计算目标与各个基站的真实距离d_i,i＝1,2,...,M，得出目标与主站之间的距离d₁以及目标与辅站之间的距离d_i,i≠1，M个基站可以形成M-1组距离差d_i1,i≠1；

(2)建立频差定位模型，对目标与各个基站的真实距离d_i进行求导得到距离变化率，同时求取时差方程中的时间导数得到距离差变化率，噪声服从均值为0，方差为σ²的高斯分布；

(3)引入辅助变量d₁和构造时差频差观测矩阵ε₁，考虑误差对定位精度的影响，并设计适应度函数；

(4)初始化种群及各项参数，设置种群的规模、问题的维数、最大迭代次数加速度常数和搜索区域范围，随机生成粒子的速度与位置；

根据上述内容，设置问题的维数D＝6，在目标潜在解的搜索空间随机初始化粒子的位置和速度，并设定粒子的数目为n＝80，最大迭代次数m＝100，加速度常数c₁＝c₂＝1，最大权重因子w_max＝0.8，最小权重因子w_min＝0.2；

(5)评价每个粒子的适应度函数值，设置线性递减权重的参数w_max和w_min，同时对粒子的速度与位置进行更新，将所有粒子的适应度函数值与最好的粒子的适应度函数值进行比较，根据适应度函数值得到个体极值与全局极值，并更新全局极值；

(6)根据自然选择机理对所有粒子进行排序，用群体中最好一半粒子的速度和位置去替换群体中最差一半粒子的速度和位置，同时保留每个粒子的个体记忆：

自然选择是根据所有粒子的适应度函数值进行由低到高的排序，将群体中前1/2较好粒子的速度和位置去替换后1/2较差粒子的速度和位置，同时每个粒子的历史最优值将被保留；

(7)当算法满足终止条件时输出当前全局最优值：

当算法达到最大迭代次数或者满足预先设置的精度，则停止搜索，输出结果，否则返回步骤(5)继续搜索目标位置；

(8)将搜索到的目标位置作为初始目标位置θ，在协方差矩阵Q_α为已知条件时构造加权矩阵W₁和协方差矩阵cov(θ₁)，根据得到的辐射源估计值θ₁重构时差频差矩阵ε₂；

(9)已知ε₂是一个关于θ₂的线性方程组，得到加权最小二乘解为θ₂和其协方差矩阵cov(θ₂)；

(10)根据得到的加权最小二乘解为θ₂求出辐射源的位置与速度。