[发明专利]基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法

权利要求书

1.一种基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法，其特征在于，包括：

步骤1：在短波目标源所在空域位置所在区域分时放置N个地理坐标精确已知的短波校正源；

步骤2：利用观测站的地理坐标和已知的电离层虚高信息，建立第n个短波校正源的地理坐标与其辐射信号到达观测站二维波达方向之间的代数关系式，其中1≤n≤N；

步骤3：针对第n个短波校正源，利用K元均匀圆阵对其辐射信号进行接收和采集，并且利用子空间方法获得关于短波校正源地理坐标空域位置谱；

步骤4：针对第n个短波校正源，按照一定步长将其地理坐标空域位置谱主峰所在区域网格化，并且利用每个网格的谱值构造关于短波校正源地理坐标空域位置谱矩阵

步骤5：利用N个短波校正源的地理坐标空域位置谱矩阵以及对应的真实地理坐标训练径向基神经网络；

步骤6：利用观测站的地理坐标和电离层虚高信息，建立短波目标源的地理坐标与其辐射信号到达观测站二维波达方向之间的代数关系式；

步骤7：针对短波目标源，利用K元均匀圆阵对其辐射信号进行接收和采集，并且利用子空间方法获得关于短波目标源地理坐标空域位置谱；

步骤8：针对短波目标源，按照步骤4中步长将其地理坐标空域位置谱主峰附近区域网格化，并且利用每个网格的谱值构造关于短波目标源地理坐标空域位置谱矩阵P^(e)；

步骤9：利用向量化算子将步骤8获得的地理坐标空域位置谱矩阵转化成向量，并输入到步骤5所训练好的径向基神经网络中，网络的输出值即为短波目标源地理坐标的最终估计值。

2.根据权利要求1所述的基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法，其特征在于，所述步骤2中第n个短波校正源的地理坐标与其辐射信号到达观测站二维波达方向之间的代数关系式为：

式中

其中θ^(s)和β^(s)分别为观测站的经、纬度，分别为第n个短波校正源的经、纬度，H为电离层虚高，R为地球半径，分别为第n个短波校正源辐射信号到达观测站的方位角和仰角，t₁、t₂为坐标转换向量，为短波单站与短波目标源之间的地心角的1/2。

3.根据权利要求2所述的基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1：利用K元均匀圆阵对第n个短波校正源的辐射信号进行接收和采集，采集M个信号样本点并且构造协方差矩阵

步骤3.2：对协方差矩阵进行奇异值分解，利用其后面K-1个小奇异值对应的左奇异向量构造矩阵

步骤3.3：通过构造关于短波校正源地理坐标空域位置谱函数从而得出关于短波校正源地理坐标空域位置谱，其中b(θ,β)表示以短波校正源地理坐标为函数的阵列流形向量。

4.根据权利要求2所述的基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法，其特征在于，所述步骤5包括：

利用向量化算子vec(·)将第n个短波校正源对应的谱图矩阵转化成向量并将作为径向基神经网络的输入值，然后将第n个短波校正源的真实经度和纬度作为径向基神经网络的输出值，采用自组织选取中心法对径向基神经网络进行训练。

5.根据权利要求3所述的基于地理坐标空域位置谱的短波单站直接定位偏差补偿方法，其特征在于，所述步骤6中短波目标源的地理坐标与其辐射信号到达观测站二维波达方向之间的代数关系式为：

式中

其中θ^(e)和β^(e)分别为短波目标源的经、纬度，α^(e)、γ^(e)分别为短波目标源辐射信号到达观测站的方位角和仰角。