一種雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法，尤其涉及多對雙站交會無 源定位站基組合對目標進行觀測的場景下，根據(jù)所估計的各雙站交會無源定位站基組合在 目標觀測位置處的密集橢圓長軸進行擇優(yōu)的方法。
【背景技術】
[0002] 雙站交叉無源定位是指通過分布在空間不同位置的兩個觀測站同時獲取目標的 觀測方位角，根據(jù)兩觀測站目標方向射線的交點確定目標位置。
[0003] 目標與兩個觀測站的相對位置對雙站交叉無源定位精度有影響。當目標與兩個觀 測站中點的連線與兩個觀測站組成的連線的中垂線所成的夾角越小，雙站交叉無源定位的 觀測精度越高；當目標與兩個觀測站中點的距離越近，雙站交叉無源定位的觀測精度越高。 因此，在有多對雙站交會無源定位站基組合對目標進行觀測的場景下，需要根據(jù)觀測站點 與目標的相對位置選擇最優(yōu)觀測站對目標進行觀測。
[0004] 密集橢圓用于描述雙站交會無源定位站基組合對目標的觀測精度。密集橢圓定義 為：對于某個無偏估計量的估計精度的多維度量，該估計量以某一概率Pe落入該橢圓。密 集橢圓給出定位誤差的分布方向。當兩條位置線誤差服從零均值高斯分布時，定位點等概 率密度分布的軌跡是以平均定位點為中心的橢圓。密集橢圓長軸的方向表示最大誤差的取 向。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的是篩選出對目標觀測位置觀測精度最高的雙站交會無源定位站基 組合。
[0006] 雙站交會無源定位站基組合對目標的觀測精度的影響因素主要有：目標與雙站中 點連線與雙站法線夾角；目標與雙站中點距離以及雙站基線長度；各觀測站觀測精度。本 發(fā)明提出一種綜合考慮所上述影響因素的算法，利用目標觀測位置替代目標真實位置，估 算目標觀測位置處雙站交會無源定位站基組合對目標的觀測精度，并采用目標估算位置處 的密集橢圓長軸表示觀測精度，篩選出對目標觀測位置觀測精度最高的雙站交會無源定位 站基組合。
[0007] 由于目標觀測位置替代目標真實位置僅改變目標與雙站中點的距離，且所述的距 離改變較小，因此對目標的觀測精度的判別影響較??；算法所需參數(shù)均能實時獲得，因此本 發(fā)明能夠動態(tài)選擇最優(yōu)雙站交會無源定位站基組合。
[0008] 為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提出一種雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法，包括以 下步驟，實施過程及軟件流程如圖2所示：
[0009] S1選擇一組待評估雙站交會無源定位站基組合對目標進行觀測：記錄待評估雙 站交會無源定位站基組合中兩個觀測站對目標觀測所得的觀測角度，并記錄各觀測站位 置。
[0010] S2計算目標觀測位置：采用雙站交叉定位法計算所述的待評估雙站交會無源定 位站基組合對目標觀測所得的目標觀測位置。
[0011] S3估算所述的雙站交會無源定位站基組合在所述的目標觀測位置的密集橢圓長 軸。
[0012] S4判斷是否遍歷所有待評估雙站交會無源定位站基組合：判斷是否完成所有待 評估雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置處的密集橢圓長短軸估算。若為是，轉步 驟S5。若為否，轉步驟S1。
[0013] S5輸出擇優(yōu)結果：選擇所述的雙站交會無源定位站基組合中密集橢圓長軸最短 的一組作為擇優(yōu)結果輸出。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：由于采用本發(fā)明所述的方法，通過將密集橢圓長軸作為雙站 交會無源定位站基組合的評價指標，可在觀測站點任意分布情況下準確選擇出最優(yōu)分布的 雙站交會無源定位站基組合。
【附圖說明】
[0015] 附圖1為雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法示意圖。
[0016] 其中：Pn、P12:待評估雙站交會無源定位站基組合1中的兩個觀測站位置；
[0017] 約1、奶2 :組合1中兩個觀測站對目標的觀測角度；
[0018] 〇η、σ12:組合1中兩個觀測站的觀測誤差；
[0019] L1:雙站交會無源定位站基組合1在目標觀測位置處的密集橢圓的長軸；
[0020] P21、P22:待評估雙站交會無源定位站基組合2中的兩個觀測站位置；
[0021 ] %％ :組合2中兩個觀測站對目標的觀測角度；
[0022] 〇 21、〇 22:組合2中兩個觀測站的觀測誤差；
[0023] L2:雙站交會無源定位站基組合2在目標觀測位置處的密集橢圓的長軸；
[0024] Pnl、Pn2:待評估雙站交會無源定位站基組合η中的兩個觀測站位置；
[0025] 組合η中兩個觀測站對目標的觀測角度；
[0026] ση1、ση2:組合η中兩個觀測站的觀測誤差；
[0027] Ln:雙站交會無源定位站基組合η在目標觀測位置處的密集橢圓的長軸。
[0028] 附圖2為雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 本實施例中，針對的場景是存在多對雙站交會無源定位站基組合對目標進行觀 測，其定位基本方式及原理如附圖1所示。
[0030] 實施過程及軟件流程如附圖2所示，具體描述為以下過程：
[0031] S1、選擇一組待評估雙站交會無源定位站基組合對目標進行觀測：記錄待評估 雙站交會無源定位站基組合中兩個觀測站對目標觀測所得的觀測角度，并記錄各觀測站 位置。第i組待評估雙站交會無源定位站基組合對目標觀測所得的觀測角度分別表示為 9%、供2 ,方位角觀測均方差分別為〇"、ση，待評估雙站交會無源定位站基組合中兩個觀測 站位置分別表示為Ρη=[Xyn]T、Pi2=[Xi2,yi2]T。
[0032]S2、計算目標觀測位置：采用雙站交叉定位法計算待評估雙站交會無源定位站基 組合對目標觀測所得的目標觀測位置。第i組待評估雙站交會無源定位站基組合對目標觀 測所得的目標觀測位置表示為?, ,則：
[0033]
[0034]S3、估算雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置的密集橢圓長軸。對于第i 組待評估雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置的密集橢圓長軸表示為Q，則：
[0035] 計算概率密度函數(shù)指數(shù)項二次多項式系數(shù)匕、b2、b3:
[0039] 求解平移旋轉后二次多項式系數(shù)b'9:
[0040]
[0041 ] 計算密集橢圓長軸：
[0042]
[0043]S4、判斷是吿迴)力所有待評估雙站交會無源定位站基組合：判斷是否完成所有待 評估雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置處的密集橢圓長短軸估算。若為是，轉步 驟S5。若為否，轉步驟S1。
[0044]S5、輸出擇優(yōu)結果：將雙站交會無源定位站基組合依據(jù)密集橢圓長軸值按降序排 列，選擇排序后最后一組雙站交會無源定位站基組合作為擇優(yōu)結果輸出。
【主權項】
1. 一種雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法，其特征在于包括以下步驟： 51、 選擇一組待評估雙站交會無源定位站基組合對目標進行觀測：記錄待評估雙站交 會無源定位站基組合中兩個觀測站對目標觀測所得的觀測角度，并記錄各觀測站位置； 52、 計算目標觀測位置：采用雙站交叉定位法計算待評估雙站交會無源定位站基組合 對目標觀測所得的目標觀測位置； 53、 估算所述的雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置的密集橢圓長軸； 54、 判斷是否遍歷所有待評估雙站交會無源定位站基組合：判斷是否完成所有待評 估雙站交會無源定位站基組合在目標觀測位置處的密集橢圓長短軸估算；若為是，轉步驟 S5 ;若為否，轉步驟S1 ; 55、 輸出擇優(yōu)結果：選擇所述的雙站交會無源定位站基組合中密集橢圓長軸最短的一 組作為擇優(yōu)結果輸出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙站交會無源定位站基組合擇優(yōu)方法。雙站交會無源定位站基組合對目標的觀測精度的影響因素主要有：目標與雙站中點連線與雙站基線的法線夾角；目標與雙站中點距離以及雙站基線長度；各觀測站觀測精度。本發(fā)明提出一種綜合考慮上述各種影響因素的算法，利用目標觀測位置替代目標真實位置，估算目標觀測位置處雙站交會無源定位站基組合對目標的觀測精度，并采用目標觀測位置處的密集橢圓長軸表示觀測精度，篩選出觀測精度最高的雙站交會無源定位站基組合。算法所需參數(shù)均能實時獲得，因此本發(fā)明能夠動態(tài)選擇最優(yōu)雙站交會無源定位站基組合。
【IPC分類】G01C21/20
【公開號】CN105424044
【申請?zhí)枴緾N201510747133
【發(fā)明人】陸翔, 裴江, 涂剛毅
【申請人】中國船舶重工集團公司第七二四研究所
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月5日