[发明专利]一种基于区间分析的双迭代定位系统及其应用

权利要求书

1.一种基于区间分析的双迭代定位方法，其特征在于，应用定位系统对运动源进行定位，所述定位系统包括用于发射信号的移动外辐射源、固定于原点位置的观测站，所述观测站上同时布设有两副天线，一副用于接受来自外辐射源的直接信号，另外一副用于接受定位目标源的反射信号，所述方法包括：

第一过程：

1)构建TDOA与FDOA模型m^o＝[d^o,f^o]^T∈[m^o]，带入被定位移动源的初始位置箱[u]与初始速度箱并设置Q_r为单位矩阵；

2)计算被定位移动源的位置箱，其加权最小二乘估计值：

其中，J_1,m＝mid([J₁])为[J₁]的估计值，而为雅克比矩阵；

第二过程：

1)将第一过程计算所得的被定位移动源的位置箱[u^o]和初始速度箱带入TDOA与FDOA的模型m^o＝[d^o,f^o]^T∈[m^o]中，并设置为单位矩阵；

2)计算被定位移动源的速度箱，其加权最小二乘估计值：

其中，J_2,m＝mid([J₂])为[J₂]的估计值；为雅克比矩阵；

更新初始移动源的位置箱[u]和速度箱并通过更新后的位置箱与速度箱重新计算矩阵Q_r和

重复以上两个过程，直到前后两次的估计差值的模小于给定阈值，得到移动源的位置估计与速度估计；

其中，c为光速，和为TDOA与FDOA的区间测量值，以向量[m^o]表示和的集合，u_m＝mid([u])，位置箱[u]与速度箱的初始值分别通过外辐射源的最大覆盖面积和被定位移动源的最大速度获取。

2.根据权利要求1所述的双迭代定位方法，其特征在于，真实测量值m^o在u_m＝mid([u])附近的一阶泰勒展开式为

其中而雅克比矩阵

3.根据权利要求2所述的双迭代定位方法，其特征在于，u^o的最小二乘估计值为

其中Q_r为TDOA测量值的协方差矩阵。

4.根据权利要求3所述的双迭代定位方法，其特征在于，令m^o替换为[m^o]，则

5.根据权利要求4所述的双迭代定位方法，其特征在于，采用J_1,m＝mid([J₁])作为[J₁]的估计值，则被定位移动源的位置箱为：

6.根据权利要求1所述的双迭代定位方法，其特征在于，设被定位移动源的的位置近似为u^o_m＝mid([u^o])，则真实测量值m^o在附近的一阶泰勒展开式为

其中和有相似的方程形式，另外u_m由u^o_m替换，

雅可比矩阵J₂被表示为

7.根据权利要求6所述的双迭代定位方法，其特征在于，被定位移动源速度的最小二乘估计值为

其中为FDOA测量值的协方差矩阵。

8.根据权利要求7所述的双迭代定位方法，其特征在于，令m^o替换为[m^o]，