技術(shù)特征：

1.一種基于主成分分析原理的時間到達(dá)模式匹配定位方法，其特征在于其包括如下步驟：

S1)根據(jù)給定基站網(wǎng)的通信半徑確定定位區(qū)域，并在坐標(biāo)系中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，令xyz軸的劃分精度為△r＝(△x，△y，△z)；

S2)根據(jù)步驟S1確定的定位區(qū)域，建立該區(qū)域內(nèi)的所有空間點(diǎn)到達(dá)基站網(wǎng)的TOA數(shù)據(jù)庫，則任一空間點(diǎn)相對于基站網(wǎng)都存在唯一與之對應(yīng)的TOA分布，并將定位區(qū)域中的空間點(diǎn)稱為預(yù)判終端點(diǎn)，也稱TOA原子，同時稱所有預(yù)判終端點(diǎn)的TOA模式組成的數(shù)據(jù)庫為TOA原子庫，則每個原子對應(yīng)著唯一的TOA模式；用α_w(r_w)表示第w個原子的TOA模式，其中r_w表示第w個原子的空間坐標(biāo)，則α_w(r_w)＝(τ_w1,τ_w2,τ_wm,…,τ_wM)，令空間總點(diǎn)數(shù)為W，w＝1，2，3，…，W；m表示第m個基站，令基站數(shù)為M，m＝1，2，3，…，M；τ_wm表示第w個原子到達(dá)第m個基站的時間差；由此將每種TOA模式按列排列成一個TOA模式矩陣，用M表示，如式1；

M＝[α₁(r₁),α₂(r₂),α₃(r₃),…,α_W(r_W)]_M×W 式1

S3)對TOA模式矩陣進(jìn)行PCA分析，得出M的協(xié)方差矩陣用C表示，特征向量矩陣用V表示，V對應(yīng)的特征值用ξ_m表示，如式2；

式中：β_m表示協(xié)方差矩陣C的第m個特征向量；“T”符號表示矩陣轉(zhuǎn)置；

S4)對步驟S3中ξ_m的值進(jìn)行降序排列，選擇前n(n≤M)個ξ，及其對應(yīng)的特征向量，組成新的特征向量矩陣V_new，也稱其為特征模式空間；其中n的選取根據(jù)所需定位精度確定，同時n的值確定參與定位的基站數(shù)；

S5)將所用預(yù)判終端點(diǎn)的TOA模式投射到特征模式空間V_new，得到Ψ＝[ψ₁,ψ₂,ψ₃,…,ψ_W]，如式3：

S6)將被測的TOA數(shù)據(jù)設(shè)為一列向量x，投射到特征模式空間，得到Φ，如式4：

S7)遍歷TOA原子庫中的各個TOA原子，將遍歷到的第w個原子在Ψ中對應(yīng)的TOA模式與Φ進(jìn)行匹配，即求取兩種TOA模式的相關(guān)系數(shù)，其求解公式如5:

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于主成分分析原理的時間到達(dá)模式匹配定位方法，其特征在于，將空間任一點(diǎn)與基站網(wǎng)的TOA看成一種模式，通過建立空間各點(diǎn)到達(dá)基站網(wǎng)的TOA匹配模板，并利用測量所得被點(diǎn)定位到達(dá)基站網(wǎng)的TOA模式，與在TOA匹配模板庫中檢索出的TOA模式進(jìn)行匹配，確定匹配模板中與被測TOA模式所對應(yīng)的空間點(diǎn)即為定位點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于主成分分析原理的時間到達(dá)模式匹配定位方法，其特征在于，所述步驟S3到S6完成TOA特征模式空間的提取，并確定參與定位的基站數(shù)，完成對TOA模式矩陣的降維處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于主成分分析原理的時間到達(dá)模式匹配定位方法，其特征在于，所述步驟S7是通過求取兩組TOA模式的相關(guān)系數(shù)來確定其匹配度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種基于主成分分析原理的時間到達(dá)模式匹配定位方法，其特征在于，所述步驟S7的遍歷算法包括如下步驟：首先設(shè)置第一遍歷步長遍歷整個原子庫，令第一遍歷步長△r_step＝(k₁△x，k₂△y，k₃△z)，k₁，k₂，k₃的值根據(jù)所需的定位精度和效率而定，同時求取對應(yīng)的相關(guān)系數(shù)ρ_w，保留最大ρ_w值對應(yīng)的TOA原子，并以該原子為中心向外擴(kuò)張，擴(kuò)張的步長根據(jù)所需的定位精度和效率而定，以確定下一步遍歷空間區(qū)域；其次設(shè)置第二遍歷步長遍歷確定的空間區(qū)域，第二遍歷步長設(shè)為△r，同時求取對應(yīng)的匹配度ρ_w(r_w)，并保留ρ_w(r_w)的峰值及其對應(yīng)TOA原子庫中的空間位置即為被定位點(diǎn)的位置，如式6：

r_us＝max{ρ_w(r_w)} 式6

式中：r_us表示被定位點(diǎn)的空間坐標(biāo)。