[发明专利]一种运动单站的直接定位方法和系统

权利要求书

1.一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立包含多普勒效应的目标源数据接收模型，并对目标源进行数据采集；

(2)根据目标源的数据接收模型和对目标源采集到的数据，结合目标源位置的均方误差，构造运动单站定位的代价函数；

(3)根据代价函数选择出均方误差最小的坐标，该坐标所对应的位置即为目标源的位置。

2.根据权利要求1所述的一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，所述代价函数为：

其中

r_k＝[r_k(0),r_k(1),...,r_k(N_s-1)]^T

n_k＝[n_k(0),n_k(1),...,n_k(N_s-1)]^T

s_k＝[s_k(0),s_k(1),...,s_k(N_s-1)]^T

K为观测间隙的总数量，f_k为第k个观测间隙内结合多普勒效应的载频，b_k表示在第k个观测间隙内目标源所发射信号到达观测站的信道传播衰减参数，N_s为F_k的维度，T_s各观测间隙内的采样时间间隔，r_k(t)表示目标源第k个观测间隙的数据接收模型，s_k(t)为目标源在第k个观测间隙的发射信号，n_k(t)表示第k个观测间隙内均值为0、方差为σ²的高斯白噪声；所述步骤(3)中当代价函数最小时，所对应的坐标为目标源的位置坐标。

3.根据权利要求2所述的一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，对所述代价函数进行转换，得到函数：

其中

当函数取最大值时，在对应的坐标即为目标源的位置坐标。

4.根据权利要求1所述的一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，所述步骤(1)中的得到的目标源数据模型为：

其中b_k表示第k个观测间隙内目标源所发射信号在到达观测站的信道传播衰减参数，n_k(t)表示均值为0、方差为σ²的高斯白噪声，f_k为第k个观测间隙内结合多普勒效应的载频，s_k(t)为目标源在第k个观测间隙的发射信号。

5.根据权利要求4所述的一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，所述第k个观测间隙内结合多普勒效应的载频f_k为：

f_k＝f_cμ_k(p)

所述f_c为目标源发射信号s(t)的载频，μ_k(p)表示目标源与运动观测站由于相对运动而产生的多普勒效应，表示为：

其中c表示电磁波的传播速度，T为一个观测间隙的观测时间，p₀为假设目标源为静止目标源时的位置向量，p_k和v_k分别表示在第k个观测间隙内目标源的位置与速度。

6.根据权利要求1所述的一种运动单站的直接定位方法，其特征在于，所述步骤(3)中，首先进行地理网格划分，然后根据代价函数选择出均方误差最小的地理网格，该地理网格所对应的位置即为目标源所在的位置。