[发明专利]一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法

权利要求书

1.一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、数据处理中心根据多目标到达时差参数进行数据预处理，然后进行参数建模，充分提取目标辐射源数据集特征；

S2、以网格划分观测数据，并基于分层次聚类基本原理，对单位时间上的网格单元，根据密度特性，进行数据簇分选；

S3、通过位置相连原则，对不同单位时间的簇进行簇间连接，并根据数据簇中的密度阈值及拟合参数，选取满足要求的簇作为最终聚类结果。

2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，其特征在于：步骤S1具体包括以下步骤：

S11、根据低轨卫星获取的数据集，其中包含观测时间序列以及相应的时差序列；在离散时间索引为m时，设X_m表示第m个观测参数的相对时间点，以秒为单位，设Y_m表示相应的时差值，以微秒为单位；

S12、在二维平面上，以X_m为横坐标，Y_m为纵坐标，绘制时间轴与时差轴组成的平面图；

S13、通过仿真实验对比与分析，充分提取卫星定位场景下的多目标到达时差参数的基本数据集特征。

3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，其特征在于：在步骤S1中，目标辐射源数据集特征包括：

单个目标对应一条曲线；高精度曲线和低精度曲线可能同时存在，其中高精度到达时差幅度抖动不大，低精度到达时差幅度抖动较大；

单位时间波动几个微秒量级；目标数据密度不一；同一时间段内，不同曲线在时差幅度上呈现分离状态；

两条相邻曲线被明显的空白或稀疏区域分开，空白或稀疏区域越大越能区分不同曲线的边界。

4.根据权利要求1所述的一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：

S21、根据观测序列中离散时间数据X_m与时差数据Y_m的取值范围，将时间轴(横纵)与时差轴(纵轴)组成的二维平面划分为同等长和宽的网格单元结构，并且将每个网格时间长度设置为1秒，时差宽度设置为1微秒，记录每个网格对应的观测参数数据点；

S22、初始化聚类迭代次数l＝1和簇数k＝1,k∈[1,K]，K为该单位时间总簇数，l＝1表示0～1s单位时间内，即第l秒内；

S23、获取第l秒内经由网格划分的所有网格单元集合G_l＝{g_l1,g_l2,...,g_li},i∈N，其中g_li表示第l秒序号为i的网格单元，i表示网格数序号，N表示正整数；

S24、根据无数据网格单元位置，将该秒内各网格单元分为若干簇SC_lk，各簇包含一个或多个网格单元且多个网格单元时差幅度连续，即其中不存在无数据网格单元；其中，k＝1,2,...；

S25、根据第l秒所获取的所有簇SC_lk，依次判断各簇是否需要进一步拆分；

S26、当第l秒处理完毕后，令l＝l+1，k＝1并重复执行步骤S22～S25，直至l＝L，聚类结束，其中L表示最后一秒，即最大观测时间。

5.根据权利要求4所述的一种低轨卫星无源定位系统到达时差参数分选方法，其特征在于：步骤S25包括以下步骤：

S251、获取第l秒各簇中包含的网格单元数量N_lk；

S252、若某一簇中N_lk≥3，则计算该簇数据的均方根误差RMSE(x,h)，若均方根误差低于所设均方根阈值RMSE_thr，则不对该簇拆分，反之需对其做进一步拆分处理。