[发明专利]一种非合作短波辐射源广域分布式短波网单天线时差定位法

权利要求书

1.一种非合作短波辐射源广域分布式短波网单天线时差定位法，其特征在于，确定一个广域分布式短波网主站以及若干广域分布式短波网分站，具体定位方法包括：

步骤1：基于广域分布式短波网各分站点单通道接收机，广域分布式短波网主站同步采集空间传播的短波信号；由于在2～30MHz短波频段内，信号数量多，为了实现非合作短波辐射源快速定位，在此可根据任务需求，确定备案以外的短波信号为被定位的非合作短波辐射源信号；

步骤2：根据各站点接收到的信号强度，选择合适的接收站点；为了提高短波辐射源的定位精度和可靠性，各站点接收到的信号强度要求信噪比大于10dB以上，同时基于几何精度稀释因子选择接收站，并且要求接收站不少于4个；

步骤3：在本地将采集可用于定位的时域数据传输至广域分布式短波网的主站服务器；

步骤4：以主站为参考，对各个接收站点的数据分别与主接收站接收的数据相关分析，分别估计出各接收站点接收信号相对于主接收站的各个时差；

步骤5：根据各接收站点的地理位置分布及电离层参数和相对时差估计结果，建立短波辐射源时差定位方程

式中，表示“1”号接收机与“j”号接收机的时延估值，w_j表示时延估计引入的误差；设观测值为

则k时刻距离差的定位观测方程为

步骤6：根据定位观测方程基于粒子滤波估计出短波辐射源定位信息；

对于观测方程式来说，粒子与观测值的似然度分布为：

式中，

ΔD_j+1,1(k)＝D_0,j+1(k)-D_0,1(k)

由此可得到对状态的最小均方误差估计

其中，wⁱ(k)为第i个粒子的权重，Q为粒子数；

与此同时，本发明采用Parzen窗概率密度估计法对误差的概率分布进行估计，然后再计算粒子与观测值的似然度分布；

Parzen窗概率密度函数计算公式为：

式中，M代表样本个数，x_i为样本点，k_σ(·)为核函数，通常采用高斯核进行计算

由此，粒子与观测值的似然度分布变为：

具体算法步骤如下：

步骤6.1参数初始化：

对短波辐射源位置经度和纬度粒子初始化

对电离层高度初始化h₀′(0)～p(h₀)

对权重初始化

步骤6.2赋予k＝1,2,...N，N为正整数；

步骤6.3根据重要性分布对粒子进行采样

步骤6.4根据

步骤6.5对权重进行归一化

步骤6.6采用残差重采样，对粒子群进行重采样；

步骤6.7根据

得到状态参数的最小方差估计重置

步骤6.8结束k的循环。