[发明专利]外辐射源雷达多基联合定位最小二乘网格搜索求解方法

说明书

本发明属于雷达技术领域，涉及外辐射源雷达多基联合定位最小二乘网格搜索求解方法，包括以下步骤：根据多站外辐射源定位原理，建立观测方程；对待估参数(目标位置)进行参数代换和参数分离处理；将多维待估参数转为一维待估参数；通过网格搜索法求得目标位置的最小二乘估计。本发明降低了网格搜索最小二乘估计的复杂度，具有较高的定位精度和较小的计算量。

技术领域

本发明属于雷达技术领域。

背景技术

无源雷达可以利用环境中的民用或商用辐射源作为机会照射源来探测和定位目标，是一种特殊的双基地雷达。其具有反隐身、抗电子干扰、抗反辐射导弹隐蔽性高、覆盖性好、操作和维护成本低、不占用频谱资源等优点，近年来在各领域均引起了学者的广泛兴趣。

目前，外辐射源定位问题得到了广泛研究，并已经发展出了多种算法。常用的定位求解方法各有优劣：加权最小二乘定位方法引入了辅助参数，但是忽略了待估参数和辅助参数的依赖关系，因而不是最优；分布加权最小二乘法计算量大，模型复杂；而极值搜索法随着待估参数的增加搜索效率会下降。因此寻找一种计算量小、精度高的定位算法是值得研究的一个方向。

发明内容

为解决现有定位求解方法忽略待估参数和辅助参数的依赖关系导致不是最优解的问题，本发明提出了一种外辐射源雷达多基联合定位最小二乘网格搜索求解方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

步骤1：根据外辐射源位置[x_T,y_T]^T和N个接收站位置以及目标位置[x,y]^T，建立观测方程：

其中，为接收站观测量，c为光速，Δτ为外辐射源的直达波信号与经目标反射的信号到达接收站n的时间差，x，y和为未知参数。

步骤2：对未知参数作变量代换x＝r_T cosθ+x_T，y＝r_T sinθ+y_T，则观测方程为：

步骤3：求r_T的最小二乘估计

其中：

步骤4：使用网格搜索法，在[0,2π]求θ的估计值使误差e最小：

e＝X^TH(θ)(H^T(θ)H(θ))^-1H^T(θ)X

则目标未知估计值为

本发明的有益效果为：将多参数非线性最小二乘定位问题，通过变量代换和参数分离的方法，转为单参数非线性最小二乘定位问题，降低了网格搜索最小二乘估计的复杂度，具有较高的定位精度和较小的计算量。

附图说明

图1是多站外辐射源定位原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。

本发明优选的实施方式如下：

步骤1：如图1所示，外辐射源位置为[x_T,y_T]^T，N个接收站位置为目标位置为[x,y]^T，建立观测方程：