[发明专利]基于时变时差的定位方法、装置和系统

权利要求书

1.一种基于时变时差的定位方法，其特征在于，包括：

利用多个时频同步的运动接收站分别同时接收目标辐射源信号；

对各运动接收站的接收信号按照预设采样频率进行采样并打上时间戳，在各采样点时刻记录各运动接收站的位置信息；

将目标搜索范围按照预设步进进行网格划分，确定在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离；

根据在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离确定各网格点的时变时差矩阵；以及，

根据各网格点的时变时差矩阵和各运动接收站的接收信号，确定各网格点的特征矩阵，进而根据所述各网格点的特征矩阵定位出所述目标辐射源的位置信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各运动接收站的接收信号按照预设采样频率进行采样包括：

各运动接收站在预设采样频率下，对接收信号进行下变频至零中频处；

将下变频后的信号数据经过带宽匹配滤波后，使用大于信号带宽两倍的采样率对所述下变频后的接收信号进行采样。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各采样点时刻记录各运动接收站的位置信息包括：

在各采样点时刻，通过GPS或北斗卫星导航系统确定各运动接收站的位置信息，将各运动接收站的位置信息与各运动接收站的接收信号同步存储。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离确定各网格点的时变时差矩阵包括：

将在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离除以光速，得到各网格点的时变时差；

基于sinc插值函数将各网格点的时变时差形成时变时差矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各网格点的时变时差矩阵和各运动接收站的接收信号，确定各网格点的特征矩阵包括：

根据时间戳将各运动接收站的接收信号按时间对齐后形成信号矩阵；

根据各网格点的时变时差矩阵和所述信号矩阵确定各网格点的特征矩阵。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各网格点的特征矩阵定位出所述目标辐射源的位置信息包括：

提取各网格点的特征矩阵的最大特征值作为各网格点的函数值；

遍历各网格点的函数值，确定最大函数值；

将最大函数值所在网格点的位置信息确定为所述目标辐射源的位置信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将得到的所述目标辐射源的位置信息作为初始定位结果；

将所述初始定位结果的邻域作为二次目标搜索范围，按照小于所述预设步进的步进进行小步进网格划分；

再次执行从所述确定在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离的步骤到所述根据各网格点的特征矩阵定位出所述目标辐射源的位置信息的步骤，得到最终定位结果。

8.一种基于时变时差的定位装置，其特征在于，包括：

信号接收单元，用于利用多个时频同步的运动接收站分别同时接收目标辐射源信号；

位置记录单元，用于对各运动接收站的接收信号按照预设采样频率进行采样并打上时间戳，在各采样点时刻记录各运动接收站的位置信息；

网格划分单元，用于将目标搜索范围按照预设步进进行网格划分，确定在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离；

时差矩阵确定单元，用于根据在各采样点时刻各网格点与各运动接收站的距离确定各网格点的时变时差矩阵；

特征矩阵定位单元，用于根据各网格点的时变时差矩阵和各运动接收站的接收信号，确定各网格点的特征矩阵，根据各网格点的特征矩阵定位出所述目标辐射源的位置信息。