[发明专利]一种双圆阵的方位-等效时延差被动定位方法

权利要求书

1.一种双圆阵的方位-等效时延差被动定位方法，其特征在于：步骤如下：

步骤1，建立双阵定位空间模型，两均匀圆阵阵元数均为M，M为偶数，以圆阵圆心为阵列参考点，圆阵半径均为r，两参考点间距为D，以两参考点连线方向为x轴方向，连线垂线方向为y轴方向建立笛卡尔坐标系，两圆阵参考点坐标分别为(x₁,y₁),(x₂,y₂)，位于(x_s,y_s)坐标处的目标发出信号s(t)，第l个圆阵接收到的数据x_l(t)为：

x_l(t)＝b_la_l(θ)s(t-τ_l)+n_l(t)

有x_l(t)＝[x_l1(t),...,x_lM(t)],n_l(t)＝[n_l1(t),...,n_lM(t)],l＝1,2，式中，b₁,b₂为衰减系数，n₁(t),n₂(t)分别为两阵列的接收噪声矩阵，a₁(θ),a₂(θ)分别为两阵列方向矢量，τ₁,τ₂分别为目标到两圆阵参考点的时延：

式中C为声速；

步骤2，对两阵列接收数据x₁(t),x₂(t)，利用空间谱估计方法，分别计算目标相对两阵列参考点的方位角θ₁,θ₂；

步骤3，利用均匀圆阵结构优势，计算双圆阵等效时延差，设目标到达圆阵1第i个阵元的时延为τ_i，目标到达圆阵2第j个阵元的时延为τ_j，定义阵元i与阵元j的时延差为：

τ_ij＝τ_i-τ_j，i,j＝1...M

时延差τ_ij可由阵元i和阵元j接收数据x_1i(t),x_2j(t)，利用时延估计算法求得，而等效时延差为：

式中，k为正负号标识，可确定；

步骤4，选取方位角θ₁,θ₂和等效时延差τ_e对目标到阵元距离进行计算：

若选用θ₁,τ_e，则目标坐标(x_s,y_s)为：

若选用θ₂,τ_e，则目标坐标(x_s,y_s)为：

2.根据权利要求1所述的一种双圆阵的方位-等效时延差被动定位方法，其特征在于：步骤2所述空间谱估计方法包括常规波束形成、最小方差无畸变响应、多重信号分类或极大似然算法。

3.根据权利要求1或2所述的一种双圆阵的方位-等效时延差被动定位方法，其特征在于：步骤3所述时延估计算法包括基于互相关的时延估计方法、基于相位谱的时延估计方法或自适应时延估计算法。