[发明专利]一种适用于广域多点定位系统的DT校正方法及系统

说明书

本发明公开的一种适用于广域多点定位系统的DT校正方法，包括：获取发射机报文处理时长及射频卡处理时长；获取发射天线传输信号时长；获取发射天线和接收馈线间直线距离，计算出报文空间传输时长；获取地面站输出的原始报文，解调出小时标；DT校正值等于小时标减去发射机的报文处理时长及射频处理时长、发射天线传输信号时长和报文空间传输时长。该方法无需所有地面站点同时接收信号，无需测量馈线传输信号的时长，能行之有效地测量每个站点的DT值，计算简单，操作简便，计算得到的DT值准确可靠，为后续定位计算提供准确的数据基础，提高定位精度。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种适用于广域多点定位系统的DT校正方法及系统。

背景技术

广域多点定位系统是新型监视技术之一，完全兼容SSR雷达和ADS-B下行数据传输链路，具备目标标识能力和高精度定位能力等优点，特别适用于山区、丘陵、沙漠等不适合建设雷达系统的地区。目前已有多个国家采用该项技术实现对终端区和航路的监视，其基本原理如图1所示。假设目标Target发送报文的时刻为t，位置坐标为(x,y,z)，报文到达地面站F1和F2和F3的时刻为t1、t2和t3，F1、F2和F3的位置坐标分别为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)、(x3,y3,z3),由此可得：

其中，c为光速。同理，可列公式如下：

四个未知数(x,y,z,t)，要解出三维位置，需4个接收机参与计算。多点定位系统框图如图2所示，多点定位系统包括发射机、多个地面站和中心站，地面站的接收机接收发射机发送的报文。准确地说，计算接收机位置实际是计算接收馈线的位置，而接收时间t1、t2、t3为接收机SP卡求得，此时间包含馈线传输时长、射频卡处理时长和SP卡处理时长。因此实际计算接收机位置时需将该时长校正去掉，此即所谓DT校正。

传统的解决方法为：

通过多个接收机同时接收信标机发送的信号，以其中一个站点为基准，通过各个站点间到达时间差TDOA来计算所有站点的DT值。

建站时测量馈线的长度，通过长度反算馈线传输时长。同时，通过示波器测量每台接收机的射频卡处理时长和SP卡处理时长。

采用传统的解决方法的缺点包括：

传统方法并不适合广域多点定位系统，原因是广域多点定位系统的站点较分散，很难让所有站点同时接收到信标机的信号。即使部分站点能同时收到，由于距离远、干扰大，收到的信号质量差，据此计算所得的DT值也不可靠。

测量馈线长度的方法计算馈线传输时长的方法并不适用于所有情况，对于部分在电信通信塔上建的设备，馈线太长，测量难度太大。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供一种适用于广域多点定位系统的DT校正方法及系统，无需所有站点同时接收信号，无需测量馈线传输信号的时长，计算简单，操作简便，计算得到的DT值准确可靠。

第一方面，本发明实施例提供的一种适用于广域多点定位系统的DT校正方法，所述方法包括：

获取发射机报文处理时长及射频卡处理时长；

获取发射天线传输信号时长；

获取发射天线和接收馈线间直线距离，计算出报文空间传输时长；

获取地面站输出的原始报文，解调出小时标；

DT校正值为接收馈线传输时长、接收机射频处理时长和SP卡处理时长之和，所述DT校正值等于小时标减去发射机的报文处理时长及射频处理时长、发射天线传输信号时长和报文空间传输时长。

可选地，计算报文空间传输时长的具体方法为：采用发射天线和接收馈线间的直线距离除以光速。