本發(fā)明涉及無線電信號處理領(lǐng)域,特別涉及一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法和裝置。
背景技術(shù):
探測技術(shù)是通過外部的輻射源進(jìn)行探測和定位,從而確定輻射源所在位置的技術(shù)。隨著電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展,探測技術(shù)在航海、航空、偵查和救援等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
在探測多個輻射源位置的過程中,多個觀測站均可以采集到多個輻射源發(fā)出的信號,需要先將每個輻射源對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對和融合,得到與每個輻射源對應(yīng)的數(shù)據(jù),再對每個輻射源對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到輻射源的信號方向、到達(dá)時差和頻差等數(shù)據(jù),再結(jié)合預(yù)先設(shè)置的定位方程組,根據(jù)提取得到的多個數(shù)據(jù)進(jìn)行求解,最后計算得到多個輻射源的位置。
在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在探測多個輻射源位置的過程中至少存在以下問題:當(dāng)需要探測的多個輻射源為不可區(qū)分的輻射源時,也即無法區(qū)分每個輻射源所發(fā)出的信號,則不能對每個輻射源對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對和融合,這樣將導(dǎo)致無法提取得到每個輻射源的信號方向、到達(dá)時差和頻差等數(shù)據(jù),進(jìn)而導(dǎo)致無法對輻射源進(jìn)行定位。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明實施例提供了一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法和裝置,所述技術(shù)方案如下:
一方面,提供了一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法,所述方法包括:
對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息;所述至少一個觀測數(shù)據(jù)為根據(jù)至少一個輻射源得到;
根據(jù)所述至少一個到達(dá)角信息和所述至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù);
根據(jù)所述代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;所述預(yù)置坐標(biāo)點為依據(jù)預(yù)置區(qū)域劃分得到;
將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,所述目標(biāo)位置信息用于指示至少一個輻射源的位置。
可選的,所述根據(jù)所述至少一個到達(dá)角信息和所述至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù),包括:
根據(jù)所述至少一個到達(dá)角信息,建立第一增量函數(shù);
根據(jù)所述至少一個到達(dá)時差信息,建立第二增量函數(shù);
根據(jù)所述第一增量函數(shù)和所述第二增量函數(shù),建立所述代價函數(shù)。
可選的,所述將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,包括:
對于每個預(yù)置坐標(biāo)點,判斷所述預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;
當(dāng)所述預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值時,確定所述預(yù)置坐標(biāo)點為峰值坐標(biāo)點;
將至少一個峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為所述目標(biāo)位置信息。
可選的,所述將至少一個峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為所述目標(biāo)位置信息,包括:
將所述峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值按照從大到小順序進(jìn)行排序;
按照所述峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值的大小順序,選取預(yù)設(shè)數(shù)目的峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為所述目標(biāo)位置信息。
可選的,所述預(yù)置區(qū)域為矩形;
所述方法還包括:
在所述預(yù)置區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線,所述第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和所述第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線均為等間距排布;
將所述橫向分割線和所述縱向分割線相交的至少一個交點作為所述至少一個預(yù)置坐標(biāo)點。
另一方面,提供了一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位裝置,所述裝置包括:
提取模塊,用于對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息;所述至少一個觀測數(shù)據(jù)為根據(jù)至少一個輻射源得到;
函數(shù)建立模塊,用于根據(jù)所述至少一個到達(dá)角信息和所述至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù);
參數(shù)確定模塊,用于根據(jù)所述代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;所述預(yù)置坐標(biāo)點為依據(jù)預(yù)置區(qū)域劃分得到;
信息確定模塊,用于將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,所述目標(biāo)位置信息用于指示至少一個輻射源的位置。
可選的,所述函數(shù)建立模塊包括:
第一建立子模塊,用于根據(jù)所述至少一個到達(dá)角信息,建立第一增量函數(shù);
第二建立子模塊,用于根據(jù)所述至少一個到達(dá)時差信息,建立第二增量函數(shù);
第三建立子模塊,用于根據(jù)所述第一增量函數(shù)和所述第二增量函數(shù),建立所述代價函數(shù)。
可選的,所述信息確定模塊包括:
判斷子模塊,用于對于每個預(yù)置坐標(biāo)點,判斷所述預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;
第一確定子模塊,用于當(dāng)所述預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值時,確定所述預(yù)置坐標(biāo)點為峰值坐標(biāo)點;
第二確定子模塊,用于將至少一個峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為所述目標(biāo)位置信息。
可選的,所述第二確定子模塊包括:
排序單元,用于將所述峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值按照從大到小順序進(jìn)行排序;
選取單元,用于按照所述峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值的大小順序,選取預(yù)設(shè)數(shù)目的峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為所述目標(biāo)位置信息。
可選的,所述預(yù)置區(qū)域為矩形;
所述裝置還包括:
分割線設(shè)置模塊,用于在所述預(yù)置區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線,所述第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和所述第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線均為等間距排布;
坐標(biāo)點確定模塊,用于將所述橫向分割線和所述縱向分割線相交的至少一個交點作為所述至少一個預(yù)置坐標(biāo)點。
本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法和裝置,通過對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,并根據(jù)提取得到的到達(dá)角信息和到達(dá)時差信息建立代價函數(shù),結(jié)合預(yù)置區(qū)域中的預(yù)置坐標(biāo)點,計算得到每個坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值,從而能夠根據(jù)每個坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值確定輻射源的位置,無需對每個輻射源所發(fā)出的信號進(jìn)行配對和融合,即可根據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件的函數(shù)值對應(yīng)的坐標(biāo)確定輻射源的位置,解決了在輻射源不可區(qū)分的情況下無法對輻射源進(jìn)行定位的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位系統(tǒng)的示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法實施例的步驟流程圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法實施例的步驟流程圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位裝置的框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明中術(shù)語“和/或”,僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對象的關(guān)聯(lián)關(guān)系,表示可以存在三種關(guān)系,例如,a和/或b,可以表示:單獨(dú)存在a,同時存在a和b,單獨(dú)存在b這三種情況。另外,本文中字符“/”,一般表示前后關(guān)聯(lián)對象是一種“或”的關(guān)系。
參照圖1,示出了本發(fā)明實施例的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位系統(tǒng)的示意圖,如圖1所示,該系統(tǒng)可以包括:主觀測站100和至少兩個副觀測站200,該主觀測站100與至少兩個副觀測站200通過鏈路連接。
其中,主觀測站100與至少兩個副觀測站200既可以是固定的,也可以是機(jī)動的,可以根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)置。而且,主觀測站100與至少兩個副觀測站200之間的連線可以在空間中形成一個幾何圖形,該幾何圖形可以為規(guī)則圖形,也可以為不規(guī)則圖形,本發(fā)明實施例對此不做限定。
該系統(tǒng)可以通過主觀測站100和至少兩個副觀測站200,對形成的幾何圖形中的空間電磁環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測分析,從而可以探測到發(fā)出信號的輻射源,最后由主觀測站100和至少兩個副觀測站200協(xié)同觀測確定輻射源位置。
例如,該定位系統(tǒng)可以包含l個觀測站,其中包括1個主觀測站和l-1個副觀測站,分別位于xs(l)=(xl,yl)處,其中,(xl,yl)為第l個觀測站的坐標(biāo),l=0,1,…,l-1。每個觀測站均可以裝有m個陣元的線型陣列天線,用于接收輻射源所發(fā)出的信號。對于每個觀測站,可以選定一個參考陣元,設(shè)第l個觀測站的第m個陣元布置在xl,m處,其中m=0,1,…,m-1,則該第l個觀測站的陣元位置矢量序列可以為xl,0,xl,1,…,xl,m-1。
通過該定位系統(tǒng),可以對主觀測站100與至少兩個副觀測站200形成的幾何圖形內(nèi)的p個輻射源進(jìn)行定位,輻射源的位置為xp=[xp,yp]t,其中[xp,yp]t為第p個輻射源的坐標(biāo),p=1,2,…,p。相應(yīng)的,第l個觀測站各個陣元接收到的p個輻射源所發(fā)出的信號可表示為:
其中,yl(t)是接收到的p個輻射源所發(fā)出的信號,bl,p是第p個輻射源信號到第l個觀測站的傳輸路徑損耗,al(xp)為第l個觀測站接收第p個輻射源目標(biāo)信號的天線陣列響應(yīng),sp(t-τl(xp)為第p個輻射源目標(biāo)信號經(jīng)過時延τl(xp)傳輸?shù)降趌個觀測站時的信號,vl(t)為第l個觀測站接收信號的加性噪聲。
而且,在確定輻射源位置的過程中,可以對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息,再根據(jù)至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù),并根據(jù)該代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值,最后將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,該目標(biāo)位置信息用于指示至少一個輻射源的位置。其中,該預(yù)置坐標(biāo)點為依據(jù)預(yù)置區(qū)域劃分得到,該預(yù)置區(qū)域可以為主觀測站100與至少兩個副觀測站200在空間中形成的幾何圖形所對應(yīng)的區(qū)域。
參照圖2,示出了本發(fā)明的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法實施例的步驟流程圖,具體可以包括:
步驟201、對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息。
其中,該至少一個觀測數(shù)據(jù)是根據(jù)至少一個輻射源得到的。
在定位系統(tǒng)中,主觀測站和至少兩個副觀測站可以對至少一個輻射源所發(fā)出的信號進(jìn)行采集,得到至少一個觀測數(shù)據(jù),再利用測向算法對該至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,計算得到至少一個輻射源的到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息。
例如,在k個時間片內(nèi),可以獲得k個觀測數(shù)據(jù),根據(jù)該k個觀測數(shù)據(jù),可以提取得到n1個到達(dá)角信息和n2個到達(dá)時差信息。其中,第k個到達(dá)角信息可以表示為z(k)=h(k)+v(k),k=0,1,…,k-1,而總的到達(dá)角信息可以表示為:z=[zt(0)zt(i)…zt(k-1)]t;第k個到達(dá)時差信息可以表示為:u(k)=h(k)+v(k),k=0,1,…,k-1,而總的到達(dá)時差信息可以表示為:u=[ut(0)ut(1)…ut(k-1)]t。
其中,
步驟202、根據(jù)至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù)。
其中,該代價函數(shù)可以為獲取最優(yōu)解的目的函數(shù),用于確定輻射源的位置信息。
在提取得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息以后,則可以根據(jù)提取得到的信息建立代價函數(shù),以便在后續(xù)步驟中可以根據(jù)該代價函數(shù)計算得到最優(yōu)解,從而確定輻射源的位置。
步驟203、根據(jù)代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值。
其中,該預(yù)置坐標(biāo)點可以為依據(jù)預(yù)置區(qū)域劃分得到,該預(yù)置區(qū)域可以為定位系統(tǒng)中多個觀測站所形成的幾何圖形所對應(yīng)的區(qū)域。例如,該預(yù)置區(qū)域可以為矩形,也可以為其他幾何圖形,本發(fā)明實施例對此不做限定。
在得到代價函數(shù)后,可以結(jié)合預(yù)置區(qū)域中多個預(yù)置坐標(biāo)點中每個預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)進(jìn)行計算,從而可以得到每個預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值,以便在后續(xù)步驟中,可以在多個函數(shù)值中得到滿足預(yù)設(shè)條件的函數(shù)值,從而確定輻射源的位置。
步驟204、將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
其中,該目標(biāo)位置信息用于指示至少一個輻射源的位置。其中,當(dāng)目標(biāo)位置信息中包括多個輻射源的位置信息時,某個輻射源的位置與另外一個輻射源的位置可以相同也可以不同,本發(fā)明實施例對此不做限定。
計算得到每個預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值后,可以遍歷每個函數(shù)值,判斷每個函數(shù)值是否滿足預(yù)設(shè)條件,如果滿足預(yù)設(shè)條件,則可以將該函數(shù)值對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,用于指示輻射源的位置。
例如,可以判斷每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否大于某一數(shù)值,如果大于某一數(shù)值則可以確定該預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件,可以將該預(yù)置坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
進(jìn)一步地,當(dāng)多個函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件時,可以將每個函數(shù)值所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,也可以選取預(yù)設(shè)數(shù)目的函數(shù)值所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,本發(fā)明實施例對此不做限定。
綜上,本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法,通過對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,并根據(jù)提取得到的到達(dá)角信息和到達(dá)時差信息建立代價函數(shù),結(jié)合預(yù)置區(qū)域中的預(yù)置坐標(biāo)點,計算得到每個坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值,從而能夠根據(jù)每個坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值確定輻射源的位置,無需對每個輻射源所發(fā)出的信號進(jìn)行配對和融合,即可根據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件的函數(shù)值對應(yīng)的坐標(biāo)確定輻射源的位置,解決了在輻射源不可區(qū)分的情況下無法對輻射源進(jìn)行定位的問題。
參照圖3,示出了本發(fā)明實施例的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法實施例的步驟流程圖,在圖2所示方法實施例的基礎(chǔ)上,本實施例詳細(xì)說明了綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位的過程,具體可以包括如下步驟:
步驟301、對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息。
其中,該至少一個觀測數(shù)據(jù)是根據(jù)至少一個輻射源得到的。由于在定位系統(tǒng)中,多個觀測站所形成的幾何區(qū)域內(nèi)存在至少一個輻射源,而每個輻射源均可以主動發(fā)出信號,因此多個觀測站均可以采集得到每個輻射源所發(fā)出的信號,從而得到至少一個觀測數(shù)據(jù)。
本步驟301中提取得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息的過程與步驟201類似,在此不再贅述。
步驟302、根據(jù)至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù)。
具體地,可以根據(jù)該至少一個到達(dá)角信息,建立第一增量函數(shù),并根據(jù)該至少一個到達(dá)時差信息,建立第二增量函數(shù),最后根據(jù)該第一增量函數(shù)和該第二增量函數(shù),建立代價函數(shù)。
其中,該第一增量函數(shù)可以為:
進(jìn)一步地,
其中,
另外,該第二增量函數(shù)可以為:
進(jìn)一步地,
其中,
步驟303、在預(yù)置區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線,將該橫向分割線和該縱向分割線相交的至少一個交點作為至少一個預(yù)置坐標(biāo)點。
其中,該第一預(yù)設(shè)數(shù)目和第二預(yù)設(shè)數(shù)目均可以根據(jù)預(yù)置區(qū)域的面積大小進(jìn)行設(shè)置,本發(fā)明實施例對此不做限定。而且,該第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和該第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線可以均為等間距排布,也即每兩條相鄰的橫向分割線之間的距離相同,每兩條相鄰的縱向分割線之間的距離也相同。
在預(yù)置區(qū)域內(nèi)設(shè)置好橫向分割線和縱向分割線后,可以將每條橫向分割線和每條縱向分割線的交點作為預(yù)置坐標(biāo)點,因此可以得到至少一個預(yù)置坐標(biāo)點,該至少一個預(yù)置坐標(biāo)點的數(shù)目為第一預(yù)設(shè)數(shù)目和第二預(yù)設(shè)數(shù)目的乘積。
例如,該預(yù)置區(qū)域為矩形,可以對該矩形區(qū)域
步驟304、根據(jù)代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值。
由于需要通過各個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的位置信息,確定各個坐標(biāo)點在代價函數(shù)中所對應(yīng)的函數(shù)值,因此可以在預(yù)置區(qū)域中建立直角坐標(biāo)系,并確定每個預(yù)置坐標(biāo)點的坐標(biāo),同時還可以確定各個觀測站的坐標(biāo),以便根據(jù)預(yù)置坐標(biāo)點的坐標(biāo)計算得到每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值。
步驟305、將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
計算得到每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值后,即可對得到的多個函數(shù)值進(jìn)行篩選,判斷各個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否滿足預(yù)設(shè)條件。如果某個函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件,則可以將該函數(shù)值所對應(yīng)的預(yù)置坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
具體地,對于每個預(yù)置坐標(biāo)點,可以判斷該預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值,當(dāng)該預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值時,則可以確定該預(yù)置坐標(biāo)點為峰值坐標(biāo)點,并將至少一個峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為該目標(biāo)位置信息。
也即,遍歷每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值,判斷某個預(yù)置坐標(biāo)點的函數(shù)值是否大于與該預(yù)置坐標(biāo)點相鄰的其他坐標(biāo)點的函數(shù)值。如果該預(yù)置坐標(biāo)點的函數(shù)值大于相鄰的其他坐標(biāo)點的函數(shù)值,則說明該函數(shù)值為峰值函數(shù)值,該預(yù)置坐標(biāo)點為峰值坐標(biāo)點,輻射源可能位于該峰值坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo),因此可以將該峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
而且,還可以將峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值按照從大到小順序進(jìn)行排序,并按照峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值的大小順序,選取預(yù)設(shè)數(shù)目的峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息。
當(dāng)判斷得到多個峰值坐標(biāo)點時,可以按照每個峰值坐標(biāo)點對應(yīng)函數(shù)值的大小關(guān)系,按照從大到小的順序進(jìn)行排序,并選取函數(shù)值最大的預(yù)設(shè)數(shù)目個函數(shù)值所對應(yīng)的峰值坐標(biāo)點,將選取后的峰值坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,從而確定輻射源的位置。
例如,可以在預(yù)置區(qū)域dx內(nèi)的搜索峰值函數(shù)值的個數(shù),設(shè)最大峰值在[nx(1),ny(1)]處,[nx(1),ny(1)]可以采用如下公式進(jìn)行表示:
其中nx,ny表示峰值坐標(biāo)點在x軸和y軸的標(biāo)量,f(nx,ny)為代價函數(shù)φ(xe(i)/u)在(nx,ny)點的取值,nx為步驟303中橫向分割線的數(shù)目,ny為步驟303中縱向分割線的數(shù)目。
可以令
其中,γp為一閥值。
因此,得到的目標(biāo)位置信息可以包括:[nx(1),ny(1)]、[nx(2),ny(2)],…,[nx(p),ny(p)]、xp,0=xmin+nx(p)δx和yp,0=y(tǒng)min+ny(p)δy。
綜上,本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位方法,通過對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,并根據(jù)提取得到的到達(dá)角信息和到達(dá)時差信息建立代價函數(shù),結(jié)合預(yù)置區(qū)域中的預(yù)置坐標(biāo)點,計算得到每個坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值,從而能夠根據(jù)每個坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值確定輻射源的位置,無需對每個輻射源所發(fā)出的信號進(jìn)行配對和融合,即可根據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件的函數(shù)值對應(yīng)的坐標(biāo)確定輻射源的位置,解決了在輻射源不可區(qū)分的情況下無法對輻射源進(jìn)行定位的問題。
需要說明的是,對于方法實施例,為了簡單描述,故將其都表述為一系列的運(yùn)動動作組合,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉,本發(fā)明實施例并不受所描述的運(yùn)動動作順序的限制,因為依據(jù)本發(fā)明實施例,某些步驟可以采用其他順序或者同時進(jìn)行。其次,本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉,說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例,所涉及的運(yùn)動動作并不一定是本發(fā)明實施例所必須的。
下述為本發(fā)明裝置實施例,可以用于執(zhí)行本發(fā)明方法實施例。對于本發(fā)明裝置實施例中未披露的細(xì)節(jié),請參照本發(fā)明方法實施例。
圖4是根據(jù)一示例性實施例示出的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位裝置的框圖,如圖4所示,該綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位裝置可以包括:提取模塊401、函數(shù)建立模塊402、參數(shù)確定模塊403和信息確定模塊404。
提取模塊401,用于對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,得到至少一個到達(dá)角信息和至少一個到達(dá)時差信息;該至少一個觀測數(shù)據(jù)為根據(jù)至少一個輻射源得到;
函數(shù)建立模塊402,用于根據(jù)該至少一個到達(dá)角信息和該至少一個到達(dá)時差信息,建立代價函數(shù);
參數(shù)確定模塊403,用于根據(jù)該代價函數(shù),確定每個預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;該預(yù)置坐標(biāo)點為依據(jù)預(yù)置區(qū)域劃分得到;
信息確定模塊404,用于將函數(shù)值滿足預(yù)設(shè)條件的預(yù)置坐標(biāo)點所對應(yīng)的坐標(biāo)信息作為目標(biāo)位置信息,該目標(biāo)位置信息用于指示至少一個輻射源的位置。
綜上,本發(fā)明實施例提供的一種綜合測向和測時差的目標(biāo)位置信息場定位裝置,通過對至少一個觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行提取,并根據(jù)提取得到的到達(dá)角信息和到達(dá)時差信息建立代價函數(shù),結(jié)合預(yù)置區(qū)域中的預(yù)置坐標(biāo)點,計算得到每個坐標(biāo)點所對應(yīng)的函數(shù)值,從而能夠根據(jù)每個坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值確定輻射源的位置,無需對每個輻射源所發(fā)出的信號進(jìn)行配對和融合,即可根據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件的函數(shù)值對應(yīng)的坐標(biāo)確定輻射源的位置,解決了在輻射源不可區(qū)分的情況下無法對輻射源進(jìn)行定位的問題。
可選的,該函數(shù)建立模塊402可以包括:
第一建立子模塊,用于根據(jù)該至少一個到達(dá)角信息,建立第一增量函數(shù);
第二建立子模塊,用于根據(jù)該至少一個到達(dá)時差信息,建立第二增量函數(shù);
第三建立子模塊,用于根據(jù)該第一增量函數(shù)和該第二增量函數(shù),建立該代價函數(shù)。
可選的,該信息確定模塊404可以包括:
判斷子模塊,用于對于每個預(yù)置坐標(biāo)點,判斷該預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值是否大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值;
第一確定子模塊,用于當(dāng)該預(yù)置坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值大于相鄰坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值時,確定該預(yù)置坐標(biāo)點為峰值坐標(biāo)點;
第二確定子模塊,用于將至少一個峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為該目標(biāo)位置信息。
可選的,該第二確定子模塊可以包括:
排序單元,用于將該峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值按照從大到小順序進(jìn)行排序;
選取單元,用于按照該峰值坐標(biāo)點對應(yīng)的函數(shù)值的大小順序,選取預(yù)設(shè)數(shù)目的峰值坐標(biāo)點的坐標(biāo)信息作為該目標(biāo)位置信息。
可選的,該預(yù)置區(qū)域為矩形;
該裝置還可以包括:
分割線設(shè)置模塊,用于在該預(yù)置區(qū)域內(nèi)設(shè)置第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線,該第一預(yù)設(shè)數(shù)目的橫向分割線和該第二預(yù)設(shè)數(shù)目的縱向分割線均為等間距排布;
坐標(biāo)點確定模塊,用于將該橫向分割線和該縱向分割線相交的至少一個交點作為該至少一個預(yù)置坐標(biāo)點。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成,也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成,所述的程序可以存儲于一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中,上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器,磁盤或光盤等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。