[发明专利]分布式多天线无线电定位系统及方法

权利要求书

1.一种分布式多天线无线电定位系统，包括多个锚点，广播无线电定位信号；多个接收天线；以及中央处理器，其特征在于，所述多个接收天线时钟同步并按照已知拓扑结构分布在待定位载体上，所述多个接收天线中的每一个天线接收来自该天线的可见锚点的定位信号并测量相应的到达时间，所述中央处理器联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间与所述已知拓扑结构，计算载体的位置。

2.根据权利要求1所述的定位系统，其中，设定载体参考点，根据已知拓扑结构，所述中央处理器将每一个天线在导航坐标系下的位置映射为载体参考点的位置和载体坐标系与导航坐标系之间的载体姿态角，联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，计算载体参考点的位置。

3.根据权利要求2所述的定位系统，其中，所述中央处理器根据各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线间的距离，计算各天线的粗略位置估计；根据各天线的粗略位置估计计算载体参考点位置的初始值和载体坐标系与导航坐标系之间的载体姿态角初始值；联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，根据载体参考点位置的初始值和载体姿态角初始值，迭代计算载体参考点的位置和载体姿态角。

4.根据权利要求2所述的定位系统，其中，通过外部传感器获得载体姿态角先验信息，所述中央处理器联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，根据载体姿态角先验信息，迭代计算载体参考点的位置和载体姿态角。

5.一种分布式多天线无线电定位方法，通过多个锚点广播无线电定位信号，其特征在于，通过时钟同步并按照已知拓扑结构分布在待定位载体上的多个接收天线接收所述定位信号，测量所述多个接收天线中的每一个天线与该天线的可见锚点之间的定位信号的到达时间，联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间与所述已知拓扑结构，计算载体的位置。

6.根据权利要求5所述的定位方法，其中，设定载体参考点，根据已知拓扑结构，将每一个天线在导航坐标系下的位置映射为载体参考点的位置和载体坐标系与导航坐标系之间的载体姿态角，联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，计算载体参考点的位置。

7.根据权利要求6所述的定位方法，其中，根据各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线间的距离，计算各天线的粗略位置估计；根据各天线的粗略位置估计计算载体参考点位置的初始值和载体坐标系与导航坐标系之间的载体姿态角初始值；联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，根据载体参考点位置的初始值和载体姿态角初始值，迭代计算载体参考点的位置和载体姿态角。

8.根据权利要求6所述的定位方法，其中，获得载体姿态角先验信息，联合利用各天线与该天线可见锚点间的到达时间和各天线与载体参考点之间的位置映射关系，根据载体姿态角先验信息，迭代计算载体参考点的位置和载体姿态角。