[发明专利]一种运动单站直接定位方法及装置

说明书

本发明公开了一种运动单站直接定位方法及装置，该运动单站直接定位方法包括：获取观测站点的初始位置；获取所述观测站点沿第一预设方向移动n次后对应的n个第一预设距离；获取(n+1)个第二预设距离；根据所述第一预设距离、所述第二预设距离得到所述目标站点的n个预设坐标值；根据所述目标站点的n个所述预设坐标值得到所述目标站点的最终定位坐标。本发明不需要多个已知坐标的站点，只需要单站进行简单的“L”形移动进行测距，即可完成对目标站点的定位。在实际应用中，如进入基础设施破坏，无卫星信号的环境中，获得各个观测站点的坐标很不现实。在定位精度要求不高的情况下，本发明只需要三次测距即可定位出目标站点坐标。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种运动单站直接定位方法及装置。

背景技术

近年来，无线电定位技术广泛应用于通信、雷达、导航以及目标监测等领域，在生产生活和军事应用中都发挥着越来越重要的作用。传统的定位总是借助于GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)，但GPS在恶劣的环境中会导致较大误差甚至在一些偏远地区会出现无GPS信号的情况。随着移动通信的发展，针对蜂窝移动用户的定位非常普遍，然而这种方式严重依赖基站。针对以上问题，学者提出了无线电定位方法，可以概括为以下几类：

基于到达时间的TOA(基于到达时间)定位，通过测量出观测站点和目标之间的信号传播时间进行定位，需要三个及以上的站点才能定位。

基于到达时间差TDOA(基于到达时差)定位，利用信号到达各个观测站点的绝对时间差计算出距离差，通过几何运算实现定位，同样TDOA定位需要三个及以上的站点才能定位。

基于到达角的AOA(基于到达角度)定位，信号接收端通过天线阵列判断信号的到达方向，然后通过几何原理算出目标位置。该方法定位精度较高，但对观测站点要求比较高，如需要天线阵列。

混合定位是指TOA定位、TDOA定位、AOA定位等定位方法的混合使用。通过对两种及以上定位方法进行混合使用，达到取长补短的效果，使定位精度得到提高。但是混合定位的硬件成本相对来说较高，并且若不能合理地混合使用会导致定位精度的严重下降。

以上算法均需要多个观测站点，且需要已知各个站点的位置坐标信息，实际应用场景受限，基于此又有学者提出了单站定位方式，目前常见的单站定位方式有：观测运动辐射源的到达时间和角度，用扩展卡尔曼滤波进行定位；观测到达频率差，利用泰勒展开可完成对静止目标的定位；观测到达角、到达角变化率、多普勒频率变化率，采用非线性滤波方法实现对运动目标的定位；对相位差信息进行处理实现对运动目标的观测等等。在实际应用中，以上方式虽然定位精度高，但设备复杂，成本较高，实际操作中也会产生各种问题，因此实用性不强且无法大规模生产。

发明内容

本发明为了解决超宽禁带异质结中存在的上述问题，提供了一种运动单站直接定位方法及装置，针对诸如基础设施破坏、无卫星信号、非视距等受限场景，摆脱了需要多个站点位置信息的限制，设备简单，观测站点只需要通过简单运动，在运动过程中测量距离信息，实现对目标站点的定位，详见下文描述：

本发明提供了一种运动单站直接定位方法及装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种运动单站直接定位方法，包括：

获取观测站点的初始位置；

获取所述观测站点沿第一预设方向移动n次后对应的n个第一预设距离，所述第一预设距离为每次移动后所述观测站点距离初始位置的距离；

获取(n+1)个第二预设距离，所述第二预设距离包括1个所述观测站点在所述初始位置时距离目标站点的距离和经过n次移动后所述观测站点距离所述目标站点的n个第二预设距离；

根据所述第一预设距离、所述第二预设距离得到所述目标站点的n个预设坐标值；