[发明专利]一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置，属于雷达数据处理领域。所述方法包括初值求取和位置精估计两个部分。初值求取过程中：首先选取任意数量收发对的目标量测值，包括双基地距离和目标方位角，然后利用每个收发对的量测值分别对目标进行定位，接着融合多个收发对的定位结果，获得目标位置初值。最后利用目标位置初值和所有收发对的目标量测值，通过牛顿迭代法进行目标位置精估计。该方法可应对外辐射源雷达中任意数量收发对量测的目标定位问题，通过闭式解求解方法和迭代法相结合的方式，降低计算量的同时保证定位精度，具有推广应用价值。

主权项

1.一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：任意选取两个以上的收发对量测，并利用每个收发对量测分别对目标定位；步骤2：对步骤1各收发对所得的定位结果进行融合，获得目标位置初值；步骤3：利用步骤2获得的目标位置初值，通过牛顿迭代法求得目标位置，完成目标定位；其中，步骤1中所述的任意选取两个以上的收发对量测，其中每个量测对应一个收发对，且收发对的数量具体满足：设收发对个数为N_T‑R，所考虑空间维数为D，二维情况时D＝2，三维情况时D＝3，则应满足N_T‑R＞D  (式1)当D＝2时，第i个收发对的发射站位置为接收站位置为对应的量测值为双基地距离r_i和目标方位角θ_i，相应的量测误差为和则第i个收发对的定位结果为其中，dir＝[cosθ_i,sinθ_i]^T；相应的协方差矩阵为其中，其中，步骤2中所述的对步骤1各收发对所得的定位结果进行融合，获得目标位置初值；具体实现过程为：当获得了步骤1中的各收发对的定位结果及对应的误差协方差矩阵后，将误差协方差矩阵作为各收发对定位结果的权值因子，通过基于误差协方差矩阵的加权平均方法融合各收发对定位结果，得目标位置初值；假设第i个收发对的目标定位结果为x_i，相应的协方差矩阵为P_i，则目标位置初值为对应的误差协方差矩阵为其中，N为参与定位的收发对个数；其中，步骤3中利用步骤2获得的目标位置初值，通过牛顿迭代法求得目标位置，完成目标定位；具体实现方式为：假设目标位置为x，则目标位置的最大似然解为对(式6)通过牛顿迭代法求解，具体步骤如下：步骤4.1：选取初始数据：目标位置初值x₀、终止条件ε＞0，令k＝0；步骤4.2：求梯度向量并计算若停止迭代，输出x^(k)，否则转下一步；步骤4.3：构造牛顿方向，计算牛顿方向为步骤4.4：根据x^(k+1)＝x^(k)+p^(k)计算x^(k+1)作为下一轮迭代点，令k＝k+1，转第2步；其中，牛顿迭代法中所需的梯度向量和黑塞尔矩阵如下所示：的梯度向量表示为其中Hessian矩阵表示为其中通过多次迭代，最终获得精准的目标位置。