[发明专利]远距离分布式无源测向定位的布阵方法

说明书

本发明属于目标探测技术领域，具体涉及远距离分布式无源测向定位的布阵方法。本发明针对多侦察源分布式无源测向定位，在远距离侦察情况下对具有先验信息目标，提出了观测站位置该如何分布的布阵策略。本发明首先建立所提问题的场景模型，解释分布式多侦察源中的远距离侦察情况的定义，然后通过理论推导得出最优布阵策略。

技术领域

本发明属于目标探测技术领域，具体涉及无源测向定位在远距离定位情况下的布阵方法。

背景技术

无源定位技术通常运用于电子侦察设备中，电子侦察设备与主动雷达相对，在探测目标时自身保持无线电静默状态，仅靠接受辐射源目标发射的无线电信号，因此其隐蔽性较好，无源定位由于缺少信号的先验信息，通常只能获得目标信号的方位角、到达时等定位信息，应用上一般以测向定位为主。无源测向定位需要电子侦察平台分别在目标的不同方向上获取多个测向信息以及自身站址，才能解算出可靠的目标地理位置，因此单站无源测向定位往往通过移动自身平台位置拉长基线长度的方式完成定位任务。而多侦察源定位构型灵活，受到各个领域的广泛关注，可以通过非集中式分布的手段，同时获取空间内多个位置对某个目标的测向信息，短时间内完成对目标的定位。现如今，目标位置的解算方法都已经比较成熟，很多方法在观测性强时都能贴近理论精度界，但其前置工作布阵的优化问题在国内鲜有讨论，根据目标的先验信息给出布阵策略非常有意义，同样能大大提高辐射源目标的定位精度。

发明内容

本发明针对多侦察源分布式无源测向定位，在远距离侦察情况下对具有先验信息目标，提出了观测站位置该如何分布的布阵策略。本发明首先建立所提问题的场景模型，解释分布式多侦察源中的远距离侦察情况的定义，然后通过理论推导得出定位效果最优的布阵策略，最后再通过仿真验证布阵策略的正确性。

本发明所采用的技术方案为：

首先对问题场景建立模型，不妨设辐射源目标所处的位置为坐标系原点x＝(0,0)^T建立坐标系，假定无源定位系统有N个电子侦察源，每个电子侦察源的位置为u_i＝(x_i,y_i)^T，R_i为电子侦察源到目标的距离；假定电子侦察编队的中心为其重心不妨将目标指向电子侦察编队中心的方向作为x轴负方向，即u＝(-R,0)^T，R为目标和电子侦察编队中心的距离；我们再假定电子侦察编队的基线长度为r，基线长度定义为电子侦察源距离中心的最远距离，即本发明中对于远距离侦察的定义为电子侦察编队的基线长度r不超过目标与电子侦察编队中心距离R的十分之一，即r<0.1R，定位模型如图1所示。

假设第i个电子侦察源接收到的辐射源目标到达方位角为θ_i，则观测向量可以表示为θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_N]^T，观测方程为：

假设每个电子侦察源的方位角测量误差相互独立且服从同一高斯分布：

E(n_i)＝0

E(n_in_j)＝σ²δ(i-j) (2)

σ＝π/180

设N阶单位矩阵表示为I_N×N，则测量噪声n＝[n₁,n₂,…,n_N]的协方差矩阵为：

Q＝σ²I_N×N (3)

根据观测方程，我们可以得到观测方程的雅克比矩阵F为：

观测向量θ的费谢尔信息矩阵为：