[发明专利]一种运动单站的直接定位方法和系统

说明书

本发明提供一种运动单站的直接定位方法和系统，定位方法包括如下步骤：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；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；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。本发明所提供的技术方案，根据目标源位置的均方误差构造运动单站定位的代价函数，均方误差最小的位置即为目标源所在的位置。本发明所提供的技术方案不需预先估计目标源的参数，能够减少了参数估计过程中的目标信息的损失，提高对目标源定位的精度。

技术领域

本发明属于无源定位技术领域，具体涉及一种运动单站的直接定位方法和系统。

背景技术

运动单站定位方法，是通过一个单独的运动观测站对目标源所发射的信息进行截获、测量，并根据得到的信息计算出目标源的位置信息。运动单站定位系统与多站无源定位系统相比，不仅不需要大量的通信数据传输，而且具有结构简单、设备灵活等优点，在航海和航空、卫星定位预警、引导反辐射武器、电子侦察等许多民用、军用领域都有着广阔的发展前景。

目前，无源定位系统一般采用的是两步定位法，即首先对目标源的参数进行估计，如估计目标源的到达角度、到达时间、到达时间差、多普勒频差、接收信号强度等，然后再通过对获取的参数进行位置解算，最后估算得到目标源的位置信息。

但是在采用这种两步定位法对目标源进行定位时需要采集多种数据，并通过定位方程计算目标的位置，这就使得参数估计与位置解算相分离，计算结果与目标源的实际位置之间存在较大的误差，造成定位结果不准确的问题。

发明内容

本发明提供一种运动单站的直接定位方法和系统，用于解决现有技术中在对目标源定位时，由于参数估计与位置计算相分离而造成的定位不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种运动单站的直接定位方法，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。

本发明所提供的技术方案，根据目标源位置的均方误差构造运动单站定位的代价函数，均方误差最小的位置即为目标源所在的位置。本发明所提供的技术方案不需预先估计目标源的参数，能够减少了参数估计过程中的目标信息的损失，提高对目标源定位的精度。

作为对代价函数的进一步改进，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