[发明专利]一种基于线性关系的高精确时差定位算法

权利要求书

1.一种基于线性关系的高精确时差定位算法，其特征在于包括以下步骤：

(1) 对接收辐射信号的传感器分组，任意三个为一组；

(2) 任意一组传感器决定一线性方程，对应定位空间一定位平面；

(3) 综合考虑各线性方程，在均方误差最小或其它优化意义下，求出辐射源空间位置。

2.根据权利要求1所述的传感器分组，其特征在于：时差定位属于双曲定位范畴，任意两个传感器之间满足时差关系的空间位置点集为双曲面或双曲线；而本发明有别于这种分组，采用任意三个传感器构成一组的方案。

3.根据权利要求1所述的任意一组三个传感器决定一定位平面，其推导过程如下：假设

r为辐射源位置向量，r_i为第i个接收传感器位置向量，且定义r_i,j=r_i-r_j，r_i,s=r_i-r，c代表信号传播速度，t_i代表信号从辐射源传播到第i个接收传感器的消耗时间，且令t_ij=t_i-t_j

假设第i-1、i、i+1传感器构成一组，在t_i和t_i+1时间内、信号传播距离分别为

所以我们可以得到

由于，从(2)我们得到，所以我们有

加之，从上式我们可得到

 类似地，把代入(3)，我们可得到

由(4)和(5)得到

把和代入(6)，我们得到

注意到和，从上式我们得到

显然(7)式就是以为变量的线性方程，每三个传感器就决定一线性方程，通过这些线性方程，我们可以快速求出，假设有个辐射信号接收传感器，则我们可以把以为变量的线性方程组写为

矩阵A的第i行为，B的第i行为。

4. 根据最小均方误差准则，从(8)式可以求出，以上根据最小均方误差求出的仅为本发明的一种基于线性关系的高精确时差定位算法的较佳实例之一，并非用于限定本发明的实质技术内容范围，实质内容已广泛地定义于权利要求书中，任何他人所完成的技术实体和方法，若是与权利要求书中所定义者完全相同，或同一等效变更（如采用其它等效方法推导出的线性关系），均将被视为涵盖于此专利保护范围之内。