[发明专利]一种面向三站协同定位的定位精度评估方法

说明书

本发明涉及一种面向三站协同定位的定位精度评估方法。针对公知的基于双站协同定位试验的实测数据评估三站协同定位的定位精度评估方法由于模拟生成的第三站的观测数据的统计特性与实际场景下观测数据的统计特性存在较大差异,使得所述的定位精度评估方法的可信度不高。本方法通过根据三站协同定位场景设计双站协同定位试验场景从而减少所述差异。具体步骤包括：设计三站协同定位场景；设计双站协同定位试验；根据所述的双站协同定位试验采集的数据仿真生成第三站的观测数据及与第三站相关的数据；执行三站协同定位；开展定位结果评估。本发明可有效提升基于双站协同定位试验的实测数据评估三站协同定位的定位精度评估方法的可信度。

技术领域

本发明涉及雷达协同定位领域。

背景技术

协同定位精度评估是统计协同定位结果与目标真实位置所构成的误差向量的特性。定位误差的统计特性通常用圆概率误差(CEP)、几何精度分布(GDOP)等方式表述。

常见的站协同定位方法包括双站协同定位方法和三站协同定位方法。双站协同定位方法利用目标辐射源信号的到达角度、双站相互测向测距结果，通过交叉定位，获得目标相对于观测站的位置。目标辐射源信号的到达角度是指观测站通过分析截获的目标辐射源信号对目标辐射源进行测向获得的测向角；双站相互测向测距是指双站采用微波量测的方式获得双站之间的距离和双站之间的方位；交叉定位是指通过三角法计算目标位置。

三站协同定位方法通过采用长基线定位提升对远距离辐射源目标的定位精度。通信功率受限情况下海面微波量测与海面通信距离存在上限，因此双站间距必须小于一定距离才能实现站点之间相互通信与相互测向测距。为提升基线距离，采用三站协同定位方法，新增中间站用于数据转发与相互测向测距；非中间站对辐射源目标进行测向；汇总后的目标辐射源信号的到达角度及站与站之间的相对距离和相对方位进行交叉定位获得辐射源目标的位置信息。

为评估所述三站协同定位的精度，可通过开展实测试验的方法获得三站协同定位数据评估三站协同定位的精度，但是该方法需要调用大量船只投入大量人员配合保障，成本较高。公知的基于双站协同定位试验的实测数据评估三站协同定位的定位精度评估方法，利用双站协同定位试验数据，模拟第三站对目标的测向数据及第三站与第二站的相互测向测距数据，从而进行三站协同定位，用以评估三站协同定位的定位精度。所述的双站协同定位试验数据包括：第一站对目标的测向数据、第二站对目标的测向数据、第一站与第二站的相互测向测距数据。所述的第三站对目标的测向数据的统计特性与第一站对目标的测向数据的统计特性或第二站对目标的测向数据的统计特性一致。所述的第三站与第二站的相互测向测距数据的统计特性与第一站与第二站的相互测向测距数据的统计特性一致。然而，公知的基于双站协同定位试验的实测数据评估三站协同定位的定位精度评估方法，模拟生成的第三站与目标及第三站与第二站的相对位置、相对运动速度大小、相对运动速度方向等参数，与第二站与目标及第二站与第一站的相对位置、相对运动速度大小、相对运动速度方向等参数不同。因此，模拟生成的第三站的观测数据的统计特性与实测数据存在差异，导致公知的基于双站协同定位试验的实测数据评估三站协同定位的定位精度评估方法的可信度不高。

发明内容

本发明的目的是为了克服利用双站协同定位数据评估三站协同定位精度存在的场景缺乏等效性设计的支撑的问题、降低评估三站协同定位精度的成本。本发明首先通过联合设计双站定位试验场景与三站定位仿真试验场景使得生成的仿真观测数据与实测数据的统计特性一致，其次进行误差提取与拼接产生满足实测数据统计特性的第三站的辐射源观测数据以及关于第三站的相互测向测距数据，之后将所述的数据送给待评估的三站协同定位系统执行三站协同定位获得定位结果，最后对所述的定位结果进行精度评估。本发明给出了一种面向三站协同定位的定位精度评估方法。

为了实现本发明的目的，一种面向三站协同定位的定位精度评估方法，包括以下步骤，实施过程及软件流程如图1所示：