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非视距传播环境下单站定位—圆拟合虚拟观测站法

作者:原创论文网 时间:2011-08-17 15:31 加入收藏

  摘要:文中提出了在非视距传播环境下,采用具有机动性的单观测站来实现对被测目标的定位。由不同的观测点计算得到的伪目标轨迹点,具有圆周运动的特性。利用该运动特性,并采用圆拟合算法估计散射体的位置和散射距离,从而将单站定位问题转化为多站定位的问题,最后采用成熟的多站式定位方法来获得被测目标位置的估计。仿真结果验证了该算法的有效性。

  关键词:单站定位圆拟合非视距传播散射体到达时间到达角度
  
  引言
  
  对特定目标的位置估计具有十分广泛的应用领域,如在紧急营救、智能交通以及防恐维稳等方面均有很高的实用价值。
  
  根据在定位过程中观测站数目多少来划分,可分为多站定位系统和单站定位系统,在多站式定位系统中,观测站的位置一般来说固定不变,在一次定位过程中,需要3个或者3个以上的观测站同步工作才能提供足够的定位信息实现定位。
  
  在多站定位方法中,参与定位的各站之间要严格同步、且站间需交互大量的定位信息,系统复杂,灵活性差。而单站定位系统则克服了多站系统灵活性、机动性差的缺点,系统简洁、资源的利用率高,更具有吸引力。与多站定位系统相比,单站定位系统不具备多站定位系统地理位置上的信息优势,可获取有用的定位信息少,对误差的抑制能力差,其难度要远大于多站定位系统,在实际中可采用具有机动性的运动单站来补偿其地理位置信息匮乏的不足。
  
  目前,可参考的单站定位方法较少,多数文献是针对视距条件下的胆颤定位方法研究,如文献[1]中提出了利用扩展Kalman滤波来实现视距条件下的单站无源定位;文献[2]通过采用粒子滤波技术,进一步提高了单站定位的稳定性和收敛速度,该算法缺点是计算复杂,不适于实时处理;在文献[3]中,提出了一种综合运用TOA、AOA、Doppler频移和散射体信息的定位算法,然而由于该算法定位条件苛刻、需多种定位参数信息,并不适于实际的应用;文献[4]则对运动目标的位置跟踪方法进行了研究,并提出了跨观测站的"接力"跟踪算法。
  
  另外,信号在传输过程中,不可避免地受到障碍物的阻挡,信号往往以折射、反射、绕射等方式到达接收端,即信号的非引用格式:杨天池,金梁。非视距传播环境下单站定位-圆拟合虚拟观测站法。
  
  中国科学:信息科学根据在定位过程中观测站数目多少来划分,可分为多站定位系统和单站定位系统,在多站式定位系统中,观测站的位置一般来说固定不变,在一次定位过程中,需要3个或者3个以上的观测站同步工作才能提供足够的定位信息实现定位。
  
  在多站定位方法中,参与定位的各站之间要严格同步、且站间需交互大量的定位信息,系统复杂,灵活性差。而单站定位系统则克服了多站系统灵活性、机动性差的缺点,系统简洁、资源的利用率高,更具有吸引力。


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