本發(fā)明屬于無源定位，具體涉及一種基于drss((difference?ofreceived?signal?strength，接收信號強度差)的無人集群專用分布式低交互定位方法。

背景技術(shù)：

1、無源定位技術(shù)一直是信號處理領(lǐng)域的重要研究課題，是通過偵收目標輻射的電磁信號，采取一系列信號處理手段，獲取目標位置的技術(shù)，是將“信號”和“目標”關(guān)聯(lián)起來的核心環(huán)節(jié)，具有隱蔽性好、探測距離較遠、適用性強等優(yōu)點，在雷達、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注。

2、針對低交互條件下的定位問題，有學者研究了基于接收信號強度(receivedsignal?strength，rss)的定位機制，通過多臺接收機獨立檢測信號強度，并將信息聚合至融合處理中心，逆向推算出信號傳播的距離，進而確定目標位置。這種rss定位法的一大優(yōu)點是無需回傳詳盡的原始采樣數(shù)據(jù)，只需傳輸經(jīng)處理的頻譜信息，因此適用于低交互的場景。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)學者提出基于接收信號增益比(gain?ratio?of?arrival，groa)的定位方式，能夠在信號輻射功率未知時獲取其位置。然而，現(xiàn)有關(guān)于groa的研究中，大多僅將groa表征為距離的線性函數(shù)，并未考慮rss隨距離的指數(shù)冪進行衰減的實際情況，且groa往往與tdoa(time?difference?of?arrival，時差)聯(lián)合使用，僅采用groa實現(xiàn)定位的算法尚屬缺失。

3、近年來，國內(nèi)外學者將研究重點聚焦于drss，drss考慮更為準確的信號傳播模型，將距離的高階指數(shù)冪引入到目標定位解析的流程中，進一步提升了定位的精度和穩(wěn)定性?，F(xiàn)有文獻中提及的drss參數(shù)，本質(zhì)上是多節(jié)點互測的drss(mutual?drss，m-drss)，是通過各節(jié)點測量的rss與參考節(jié)點測量的rss進行差分所獲的，但是僅利用m-drss的方式進行定位在低交互環(huán)境、拒止環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)信號弱等通信鏈路受阻的情況下定位精度會降低，導致該定位方法不適用于低交互環(huán)境、拒止環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)信號弱等通信鏈路受阻的情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

2、本發(fā)明提供了一種基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，適用于包括無人集群和目標信號源的無人集群協(xié)同定位場景，所述無人集群由多個無人機組成，所述方法包括：

3、步驟1：根據(jù)所述無人集群中每個無人機節(jié)點接收的所述目標信號源的信號功率，構(gòu)建所述無人集群在當前定位時刻的i-drss量測方程和m-drss量測方程；

4、步驟2：根據(jù)所述i-drss量測方程和所述m-drss量測方程，得到關(guān)于所述目標信號源的位置的第一偽線性方程；

5、步驟3：利用wls算法對所述第一偽線性方程進行求解，得到在當前定位時刻所述目標信號源的粗略位置估計值；

6、步驟4：根據(jù)所述粗略位置估計值，構(gòu)建關(guān)于所述目標信號源的位置的第二偽線性方程，利用wls算法對所述第二偽線性方程進行求解，得到在當前定位時刻所述目標信號源的精確位置估計值。

7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

8、本發(fā)明的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，適用于包括無人集群和目標信號源的無人集群協(xié)同定位場景，綜合考慮無人集群節(jié)點數(shù)量多、移動速度快等優(yōu)勢，提出了一種多節(jié)點互測drss(m-drss)和單節(jié)點自測drss(i-drss)的聯(lián)合定位的框架，聯(lián)合利用i-drss與m-drss兩種能域定位參數(shù)，提出了基于wls的單時刻定位求解算法，構(gòu)建了無人集群“自協(xié)同”和“互協(xié)同”的定位求解新思路。本發(fā)明可有效克服傳統(tǒng)定位技術(shù)對大量原始采樣數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊蕾?，并可在低交互環(huán)境下、拒止環(huán)境下、網(wǎng)絡(luò)信號弱等通信鏈路受阻的情況下進行目標定位。

9、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，適用于包括無人集群和目標信號源的無人集群協(xié)同定位場景，所述無人集群由多個無人機組成，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟1包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟1.1包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟1.2包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟2包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟3包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述步驟4包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，所述第二位置向量的估計值表示為：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于drss的無人集群專用分布式低交互定位方法，其特征在于，在當前定位時刻所述目標信號源的精確位置估計值表示為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于DRSS的無人集群專用分布式低交互定位方法，涉及無源定位技術(shù)領(lǐng)域，該方法適用于包括無人集群和目標信號源的無人集群協(xié)同定位場景，綜合考慮無人集群節(jié)點數(shù)量多、移動速度快等優(yōu)勢，提出了一種多節(jié)點互測DRSS和單節(jié)點自測DRSS的聯(lián)合定位的框架，聯(lián)合利用I?DRSS與M?DRSS兩種能域定位參數(shù)，提出了基于WLS的單時刻定位求解算法，構(gòu)建了無人集群“自協(xié)同”和“互協(xié)同”的定位求解新思路。本發(fā)明可有效克服傳統(tǒng)定位技術(shù)對大量原始采樣數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)囊蕾嚕⒖稍诘徒换キh(huán)境下、拒止環(huán)境下、網(wǎng)絡(luò)信號弱等通信鏈路受阻的情況下進行目標定位。

技術(shù)研發(fā)人員：趙越,萬明卓,李贊,白豆,呂佩霞,孫巧云
受保護的技術(shù)使用者：西安電子科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2