[发明专利]融合AOA观测量与TDOA观测量的无源定位方法

权利要求书

1.一种融合AOA观测量与TDOA观测量的无源定位方法，包括以下步骤：针对某个特定的外辐射源，无源定位解算单元依次接收协同主站与每个协同辅站对其达到角AOA的测量值，以及各传感器的位置参数；无源定位解算单元依次接收外辐射源信号到达每个协同辅站与到达协同主站的时间差；无源定位解算单元建立外辐射源位置向量与每个AOA测量值及对应协同平台位置向量之间的近似线性关系，并求取近似误差与AOA测量噪声及对应协同平台位置偏差之间的关系；无源定位解算单元建立外辐射源位置向量与每个到达时差TDOA测量值及对应协同平台位置向量之间的近似线性关系，并求取近似误差与TDOA测量噪声及对应协同平台位置偏差之间的关系；无源定位解算单元联立外辐射源位置向量与AOA测量值及TDOA测量值的线性关系，选择外辐射源位置向量以及外辐射源与协同主站之间的距离为估计参数向量，以此构造最小二乘模型并求解该估计参数向量；

无源定位解算单元选择第二十三向量为估计参数向量，其中第一向量u^o＝[x^o,y^o,z^o]^T表示外辐射源的位置，T表示向量/矩阵的转置，第一标量x^o表示外辐射源东向坐标，第二标量y^o表示外辐射源北向坐标，第三标量z^o表示外辐射源天向坐标，为辅助变量，辅助变量第三向量s_i表示无源定位解算单元可使用的第i个传感器的位置向量，得到第二十三向量ξ的最小二乘方程组:h-Gξ＝B^oα+D^oΔs，Δs为第七向量，第七向量表示各传感器位置偏差所构成的位置误差向量，α为第十七向量，第十七向量表示所有方位角和俯仰角测量噪声以及TDOA测量噪声所组成的向量，第十向量n_θ＝[n_θ1，n_θ2，…，n_θM]^T表示对应的方位角测量噪声向量，第十三向量n_φ＝[n_φ1，n_φ2，…，n_φM]^T表示对应的俯仰角测量噪声向量，第十六向量n_t＝[n₂₁，n₃₁，…，n_M2]^T表示对应的TDOA测量噪声向量；

第一参数矩阵h、第二参数矩阵G、第三参数矩阵B^o以及第四参数矩阵D^o的定义为：

其中，第十二向量表示所有俯仰角真实值所组成的向量，第十四向量r＝[r₂₁，r₃₁，…，r_M1]^T表示所有TDOA测量值所组成的向量，第十五向量表示所有TDOA真实值所组成的向量，第二十二向量第十标量表示外辐射源与第i个传感器之间的真实欧氏距离，第二向量为第i个传感器的真实位置，其中，第四标量表示该传感器东向坐标真值，第五标量表示该传感器北向坐标真值，第六标量表示该传感器天向坐标真值，为第十八向量，θ_i为方位角测量值，为第二十向量，φ_i为俯仰角测量值，第十九向量为为方位角真实值，第二十一向量为为俯仰角真实值；

最后无源定位解算单元构造另一最小二乘模型以此修正上一步估计出的外辐射源位置向量，并确定外辐射源位置最终定位值。

2.如权利要求1所述的融合AOA观测量与TDOA观测量的无源定位方法，其特征在于：第i个传感器相对于外辐射源的方位角真实值相对于外辐射源的高度角真实值且