[发明专利]面向无源定位的直达波传感器识别方法

权利要求书

1.一种面向无源定位的直达波传感器识别方法，其特征在于，所述的面向无源定位的直达波传感器识别方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)获取分布式定位区域内各传感器与目标间距离测量值；

2)利用步骤1)中得到的距离测量值和所有传感器的位置特征估计出目标位置，进行结构判决，以判断是否存在非直达波传感器，如判决通过，按序执行步骤3)，否则跳转至步骤6)；

3)利用步骤2)中估计出的目标位置计算出各传感器对应的残差点并生成包围所有残差点的最小弧边凸包；

4)利用步骤3)中得到的最小弧边凸包形成潜在直达波传感器分组；

5)对步骤4)中得到的潜在直达波传感器分组进行处理、判决，择优选择传感器集合；

6)将所选择的传感器集合作为直达波传感器集合；

在步骤3)中，所述的利用步骤2)中估计出的目标位置计算出各传感器对应的残差点并生成包围所有残差点的最小弧边凸包的方法是：利用步骤2)中估计出的目标位置计算各传感器的测距残差，同时利用各传感器位置与目标估计位置间的空间关系计算出各传感器相对目标的方向角；引入偏移量，与测距残差共同构成残差点在极坐标系下的极径，并以传感器相对目标方向角为在极坐标系下的辅角，构成各传感器对应的残差点在极坐标系中的坐标；对获得的残差点集合，用具有相同半径的弧边将这些残差点首尾相接，这些连接残差点的弧边集合构成了残差点集合的最小弧边凸包；

在步骤4)中，所述的利用步骤3)中得到的最小弧边凸包形成潜在直达波传感器分组的方法是：利用步骤3)中得到的最小弧边凸包的每条弧边的两个端点及弧边外的某一残差点构造为一组潜在直达波传感器分组，对该分组内的传感器集合采用在步骤2)中的方法对该分组的传感器集合进行结构判决；剃除包含非直达波传感器的分组，将剩余的分组统一作为潜在分组集合；

在步骤5)中，所述的对步骤4)中得到的潜在分组集合进行处理、判决，择优选择传感器集合的方法是：选择步骤4)中潜在分组集合中的任意一个潜在直达波传感器分组，并以此为基础在潜在分组集合中寻找具有共同传感器的潜在直达波传感器分组，将这些具有相同传感器的潜在分组中的所有传感器按步骤2)中的方法对传感器集合进行结构判决，若不包含非直达波传感器，则合并这些潜在分组，若包含非直达波传感器，则不进行合并；重复上述过程，直至完成对潜在分组集合的搜索，从而实现基于某一潜在直达波传感器分组合并；分别以不同的潜在直达波传感器分组进行合并，则获得若干合并后的潜在直达波传感器分组；对每一组合并后的潜在直达波传感器集合，利用步骤2)中的目标位置矢量的代价函数获得该传感器集合下的目标位置估计；根据该目标位置估计分别计算整体传感器集合中其它传感器的残差，选择残差绝对值最小的传感器并入合并后的潜在直达波传感器集合，再次按步骤2)中的方法对合并后的传感器集合进行结构判决，若判断为存在非直达波传感器，则将新并入的传感器剃除，若判断为不存在非直达波传感器，则保持该传感器的并入状态，重复上述过程，完成对该合并的潜在直达波传感器集合的扩展更新分组；最后选择更新后分组对应传感器集合中元素最多的集合作为最终的直达波传感器集合。

2.根据权利要求1所述的面向无源定位的直达波传感器识别方法，其特征在于：在步骤1)中，所述的获取分布式定位区域内各传感器与目标间距离测量值的方法是:利用传感器测量的时间、频率或强度参数获得各传感器与目标间的距离测量值。

3.根据权利要求1所述的面向无源定位的直达波传感器识别方法，其特征在于：在步骤2)中，所述的利用步骤1)中得到的距离测量值和所有传感器的位置特征估计出目标位置，进行结构判决，以判断是否存在非直达波传感器，如判决通过，按序执行步骤3)，否则跳转至步骤6)的方法是:选择所有传感器组成传感器集合，利用步骤1)中得到的测量距离值和传感器坐标构造该传感器集合的特征，采用测量噪声方差对距离残差的平方归一化的方式构造该传感器集合关于目标位置矢量的代价函数，最小化该代价函数实现对目标位置的估计；在直达波环境中，目标真实位置的代价函数服从自由度为|S|的χ²分布，因此根据显著度水平的要求设置门限，通过目标位置估计的代价函数值与门限的比较，判断是否存在非直达波传感器，即实现了对该传感器集合是否存在非直达波传感器的结构判别。

4.根据权利要求1所述的面向无源定位的直达波传感器识别方法，其特征在于：在步骤6)中，所述的将所选择的传感器集合作为直达波传感器集合的方法是：根据算法执行情况，利用步骤2)所选择的全部传感器集合或者利用步骤5)所选择的元素最多的更新后的传感器集合作为直达波传感器集合。