[发明专利]多点定位系统的接收站选取方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多点定位系统的接收站选取方法，属于机场场面目标监视的无线多点定位技术领域。

背景技术

现有机场场面监视依靠对移动目标(如飞机)的雷达回波探测计算目标的位置以达到监视的。由于多径效应、地物反射、机场改扩建、天气、地形和障碍物的阻挡等原因，会导致机场部分关键区域无法实现雷达覆盖，因此，出现了一种机场场面的多点定位(Multilateration，简称：MLAT)技术，其定位原理如图1所示。

至少有三个地面接收机F1、F2和F3相对于监视目标在视距内可见。首先由接收机F1、F2和F3向监视目标连续发出询问信号；监视目标分别回复应答信号；每个接收机将接收到的应答信号进行解码、加时间戳，然后向目标处理器(图中未示出)发送监视报告；目标处理器比较来自多个接收机的监视报告，根据每个监视报告中记录的应答信号到达接收机的时间(Time ofArrival，简称：TOA)计算出两个接收机之间(例如：F1和F2之间，以及F1和F3之间)的应答信号到达时间差(Time Difference of Arrival，简称：TDOA)；进而根据到两点间的距离差为定值的点的轨迹为双曲线的数学原理得出监视目标位置可能的所在的双曲线，即双曲线A和双曲线B)；最后通过两条双曲线的交点确定监视目标的精确位置。

然而，现有技术中至少存在如下问题：虽然从原理上讲，多点定位技术只需要3个接收站就可以确定监视目标的位置，但是在实际应用中考虑到遮蔽、冗余度以及探测成功率等多方面的问题，接收站的数量一般要更多。如英国希斯罗机场使用15个接收站，德国法兰克福机场使用了19个接收站。在机场场面上某些开阔区域，如果能够接收应答信号的接收站较多，那么进行定位求解所需的计算量也会较大，且存在大量的信息冗余。

为了在对定位精度影响比较小的情况下，简化计算，保证定位结算结果的实时性要求，国内外学者提出根据精度因子(Dilution of Precision，简称：DOP)优选最佳站点的算法。然而，该选站算法本身引入的计算量仍然比较庞大。

发明内容

本发明提供一种多点定位系统的接收站选取方法，用以当接收站较多时，能够快速地选出合适数量的接收站进行求解，以便在保证定位精度的前提下，尽量减少计算量和信息冗余。

本发明一方面提供一种多点定位系统的接收站选取方法，其中包括：

测量相邻两个接收站相对于监视目标的夹角；

将构成最小夹角的两个接收站选择为两个待定站点；

将所述两个待定站点之一删除，使得删除后的一个剩余待定站点与该剩余待定站点的相邻接收站之间的夹角与最优夹角θ之间的差值的绝对值更小，其中，θ＝2π/K，K表示被选接收站的个数；

重复上述步骤，直到剩余的夹角的个数为K。

本发明所述方法能够快速地选出合适数量的接收站，从而在保证定位精度的前提下，减少了参与计算的接收站的数量，因此减少计算量和信息冗余。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有多点定位技术的原理示意图；

图2为本发明所述多点定位系统的接收站选取方法实施例的流程图；

图3为图2所示步骤103例示的接收站点分布示意图；

图4为理想状态下的接收站点均匀分布示意图；

图5为仿真实验一中随机生成的八个接收站点的坐标位置示意图；

图6为N＝8，K＝5时的仿真结果示意图；

图7为N＝8，K＝4时的仿真结果示意图；

图8为仿真实验二的仿真结果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明所述多点定位系统的接收站选取方法实施例的流程图，如图所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，测量相邻两个接收站相对于监视目标的夹角。