[发明专利]基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及民用航空领域内的目标监视技术领域，特别是一种基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法。

背景技术

机场场面目标的监视是民用航空领域内的热点问题。传统的场面监视系统是场面一次监视雷达，这种设备存在着一些缺点，如场面监视精度低、监视范围受机场环境影响大、易受雨雪天等气候影响。

机场场面监视多点定位系统属于基于时差定位的无源定位系统，其原理是先获取分布在不同位置接收站点所接收目标的到达时间差(TDOA)，再通过定位算法解算出目标坐标。

实测数据表明，机场场面监视多点定位系统所提供的目标位置（以下均简称为量测值）有如下特点：

1、同一个目标前后连续量测值之间的时间间隔是无规律的，其范围由微秒级到数十秒级；

2、机场场面监视多点定位系统所引入量测噪声的统计特性与目标所在场面位置有关；同时，不同坐标轴上的量测噪声之间具有统计相关性，且其相关性也与目标所在场面位置有关。这个特点是由机场场面监视多点定位系统固有特性所决定的。

在机场场面监视多点定位系统的实际使用中，有一种很现实的新的需求，即要判断目标的运动或静止状态，通过这种状态的判断，不仅可以显示出目标更准确的运动特性，而且有助于更有效地去除视距非直达波信号所造成的野值。

针对上述机场场面监视多点定位系统的量测值特点和新的需求，本发明所涉及的基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法就应运而生。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于无源多点定位技术的目标运动-静止状态判断方法。

本发明所涉及的方法应用于机场场面监视多点定位系统中跟踪滤波部分的一个子模块，以统计假设检验为理论基础并结合了机场场面监视多点定位系统的特点，可对目标当前的运动情况进行可靠的判断。实际中，判断数据为机场场面监视多点定位系统所解算出的目标定位位置，输出为判断结果(运动或静止状态)。

以二维平面直角坐标为例进行以下推导：

目标量测值可表示为：

xk=xk0+nxkyk=yk0+nyk---(1)]]>

x_k、y_k为目标k时刻的量测值，其中为目标k时刻的真实位置，n_xk、n_yk分别为k时刻量测值在x轴、y轴上的噪声(即零均值高斯白噪声随机过程)。

将k时刻的量测值减去k-1时刻的量测值，在x轴、y轴上分别用△x_k、△y_k表示。如使用H₀表示目标静止状态假设，H₁表示目标运动状态假设，则有

其中v_xk，v_yk为k-1到k时刻目标速度，t_k表示k时刻量测值的到达时间(TOA)，符号&、|分别表示逻辑“与”(同时满足条件)和“或”(满足其中之一条件)。

显然，当目标运动时(v_xk≠0或v_yk≠0)，上述静止与运动的判断决策问题转化为判断△x_k、△y_k是零均值高斯随机变量还是非零均值高斯随机变量的决策问题。