一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,涉及無源定位【技術領域】。本方法將傳感器獲得的觀測量通過距離差方程投影到投影空間,在投影空間中積累不同傳感器獲得的目標回波的幅度值。通過對投影空間積累值采用門限檢測判斷目標的有無及目標的位置,實現對多個目標的檢測和定位。本方法解決了量測數據關聯的難題,計算復雜度低、實時性強。
【專利說明】一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無源定位【技術領域】,更具體地說是涉及一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法。
【背景技術】
[0002]分布式多傳感器無源定位利用多個傳感器接收來自目標反射的信號進行定位。由于傳感器自身不向外福射電磁波,因此具有良好的隱蔽性、抗電磁干擾和電磁隱身、低空探測能力強等優點,在軍事偵察、監視等領域具有廣泛的應用前景。
[0003]現有的分布式無源定位方法主要有:測向交叉定位法、到達時間差定位法、多普勒頻差定位法等。
[0004]到達時間差定位法具有較強的工程可實現性和較高的定位精度,因此被廣泛應用于雷達、聲納及輻射源定位系統中。
[0005]在單目標情況下,到達時間差定位法的原理如下。
[0006]如圖1所示,設定三維空間中任意分布S個傳感器,各傳感器的位置分別為= (i = I?2,...,5),目標位置為jc,這里[f表示矩陣轉置。不失一般性,
假定傳感器I位于坐標原點,即H=PMUIf。目標到各傳感器的距離為G = Ih-1jII5,目標到原點的距離為Q = W2,Il I2表示Euclidean范數。因此,目標到傳感器^-和傳感器I的距離差為:
^=i1-rO=Ilx-41 - H2 =υ(?)
距離差^除以信號傳播速度就是目標信號到達兩個傳感器的時間差,因此,通常將距離差作為觀測量建立觀測方程,稱為距離差方程。
[0007]公式(I)是一個非線性方程組,采用解非線性方程組的方法(例如:最小二乘法、泰勒級數展開法等)可以解算出單目標情況下的目標位置,實現對單個目標的定位。
[0008]在多目標情況下,采用距離差方程解算目標位置時,首先需要確定不同傳感器中獲得的哪些觀測量來源于同一目標,即量測數據關聯。多傳感器多目標量測數據關聯問題是S維分配問題,當S23時是NP難題,計算復雜度隨傳感器個數的增加呈指數增長。因此,量測數據關聯問題使得分布式多傳感器多目標無源定位技術的實用性受到極大限制。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法。本發明的無源定位方法不需要量測數據關聯,本發明的無源定位方法首先將探測區域等間隔量化為投影空間,將傳感器獲得的觀測量通過距離差方程投影到投影空間中,在投影空間中積累不同傳感器獲得的目標回波的幅度值。通過對投影空間積累值的門限檢測判決目標的有無及目標的位置,實現對多個目標的檢測和定位。本發明的無源定位方法解決了分布式多傳感器多目標無源定位中面臨的量測數據關聯問題,具有實時性強、定位精度聞的優點。
[0010]為了解決上述現有技術中的不足,本發明是通過下述技術方案實現的:
一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:其步驟如下:
A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置S個傳感器,傳感器個數滿足S>4 ;
B.設定坐標系:設定一個XH笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,傳感器在笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別為,其中,jI =[0,0,0};
c.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器f中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差考以及所述距離差
<對應的幅度值4的集合;
D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為:
I = ^I[n,m^kj,n =1,.,.,Nim = X.,.,Mzk =I3;
初始化投影空間投影單元值為零:
E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在:K-Y2笛卡爾直角坐標系下的坐標;
F.投影準備:將E步驟中轉換得到的:笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中’計算每個投影單元轉換坐標卜丨爾^彳到傳感器^-^二^?沒與傳感器丄之間的距離差41.?*In*Wj ;
G.投影:計算F步驟中得到的距離差嵫與傳感器觀測量集合中距離差#的距離#[?*:’],并將該距離O?*]與距離分辨率P的一半作數值對比;若該距離小于或等于距離分辨率的一半#/2,則對應的投影單元投影值加上該距離差幅度值;若該距離大于距離分辨率的一半,則對應的投影單元值不變;
H:提取目標:將G步驟中得到的投影值與門限值作對比,若投影值小于門限值則判沒有目標;若投影值大于或等于門限值則判有目標,投影值大于門限值的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限值的投影單元的X-Y-Z笛卡爾直角坐標值,即為目標所在的位置。
[0011]所述的距離差是指目標到傳感器1、J的距離之差,其中,i=x.^s,j=x...,sj*j ;距離差除以信號傳播速度就是目標反射的電磁波到達兩個傳感器的時間差;所述距離差計算的方程為:
I* -.?||2 - |*_rj Ij2==X—,s;j=1,...,51,?# j ;
其中,x=\x,y,zf表不目標位置,ztf (* =1,2.-.,s)表不傳感器f的位置,[f
表示矩陣轉置,I I2表示Euclidean范數t表示目標到傳感器?與傳感器j的距離差;傳感器?位于坐標原點,即5=P>,aof,因此,距離差方程重寫為:
I1-1iII3-LrflJ=U
其中,rff表示目標到傳感器i與傳感器I的距離差。
[0012]所述觀測量集合具體是指傳感器接收到的距離差及該距離差對應的幅度值,第i個傳感器的觀測量集合可以表示為:
^ = {?U= uy =X--,Jr]
其中,?為傳感器序號,i為距離差序號,■^為傳感器?接收到的距離差的總個數,考為傳感器?接收到的第_/個距離差,4為距離差考對應的幅度值。
[0013]所述距離分辨率#是指第三方輻射源能區分的最小的距離;所述第三方輻射源具體是指民用的電視、廣播、通信、衛星以及手機基站等民用輻射源等。
[0014]所述投影空間具體是指用于傳感器觀測量投影的三維空間,它是將Χ-Υ2笛卡爾直角坐標等間隔量化后形成的,可以表示為:
其中,JMB和Jt分別為叉軸、Y軸和ζ軸量化后的值;霣、Jf和Ji分別是叉軸、Y軸和2軸量化單元的總個數, 分別等于、asil(YY/j!i)和 oeil(ZZ//?),
[ΧΧ,ΥΥ^Ζ]分別表示傳感器在:K萬向、Y方向和2方向的最遠探測距離,《i表示向上取整P表示量化間隔;[民_?*:]表示投影空間中一個投影單元的坐標,/[?,I?,*:]表示投影單元丨及BXjlA:]的投影值。
[0015]所述坐標轉換具體是指將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在:K_Yi笛卡爾直角坐標系下的坐;
[H:?.,*.] =|>χ/?,?Ηχρ,Ι;χ/)/,-- = l.…,=l.…,=I1 …,尤
所述投影具體是指將投影單元的X-YI笛卡爾直角坐標代入距離差方程中,計算每一個投影單元的直角坐標到傳感器與傳感器I之間的距離差tff,將該距離差與觀測量集合…,足_/=;!_,■/,丨中的距離差進行比較,找出滿足條件\d-^di\<pl2的距離差名,其中/?為量化間隔。如果存在滿足條件的距離差4,說明對傳感器f而言,該投影單元中存在目標,找到距離差名的幅度值4,令該投影單元處的投影值等于原來的投影值加上幅度值為;。
[0016]所述投影值具體是指投影單元處通過投影積累的傳感器觀測量集合中距離差的幅度值。
[0017]與現有技術相比,本發明所帶來的有益的技術效果表現在:
1、與現有技術相比,本發明的創新點在于:針對分布式多傳感器多目標無源定位技術中復雜的量測數據關聯問題,本發明提供了一種無需量測數據關聯即可實現分布式多傳感器多目標無源定位的新方法。本方法將傳感器獲得的觀測量通過距離差方程投影到投影空間,在投影空間中積累不同傳感器獲得的目標回波的幅度值。通過對投影空間積累值采用門限檢測判斷目標的有無及目標的位置,實現對多個目標的檢測和定位。本方法解決了量測數據關聯的難題,計算復雜度低、實時性強。
[0018]2、本發明的優點在于基于投影策略,將多傳感器觀測量投影到投影空間,在投影空間中檢測定位目標,避免了分布式多傳感器多目標無源定位技術中的量測數據關聯問題,具有計算復雜度低、實時性強、定位精度高的優點。
[0019]3、本發明先設定一個X-Y之笛卡爾直角坐標系,然后將該:K-Y之笛卡爾直角坐標系等間隔量化后得到三維投影空間,對X-Y2笛卡爾直角坐標系等間隔量化后使得B步驟中X-Yi笛卡爾直角坐標系中連續值,轉換成一系列離散的整數值,方便對目標的提取和定位;而本發明中的量化間隔取值越大,投影單元越大,定位精度越低;量化間隔取值越小,投影單元越小,定位精度越高。因此,量化間隔取值不應太大,但量化間隔取值不應過小,量化間隔取值過小,會導致投影單元數過多,計算量過大,難以實現實時處理,因此,量化間隔的取值通常設定為第三方輻射源所能區分的最小距離,即第三方輻射源的距離分辨率#。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為定位系統目標和傳感器位置關系示意圖。
[0021]圖2為本發明的流程圖。
[0022]圖3為本發明實施例1的目標定位結果示意圖。其中,*表示目標的真實位置,O表示目標的定位結果。
[0023]圖4為本發明實施例2的目標定位結果示意圖。其中,*表示目標的真實位置,O表示目標的定位結果。
[0024]圖5為本發明實施例3的目標定位結果示意圖。其中,*表示目標的真實位置,O表示目標的定位結果。
[0025]圖6為本發明實施例4的目標定位結果示意圖。其中,*表示目標的真實位置,O表示目標的定位結果。【具體實施方式】
[0026] 實施例1
作為本發明一較佳實施例,本實施例主要采用仿真實驗的方法進行驗證,所有步驟、結論都在MATLABR2012a上驗證正確。具體實施例步驟如下:
A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置5個傳感器,傳感器個數滿足S= Il ;
B.設定坐標系:設定一個X-Y2笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,
傳感器在;笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別為, 1=1,2,—,S ,其中,
?| =Pmof ;傳感器 2、3、4 分別位于r2 =[-25AOf km, r5 =\?5ββψ km ^Pr4 =P,43,0f km
處,傳感器5?11隨機散布于由傳感器2、3和4決定的三角形區域內;傳感器的探測區域為[XX,YY, ZZ] = [50,50,10]km ;
C.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器=Ul中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差考以及所述距離差考對應的幅度值^的集合;
D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P= IG為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為:
初始化投影空間投影單元值為零:
E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在χ_γ-^笛卡爾直角坐標系下的坐標皿*?^1 ,其中
[B,?.] =p0B,lftm,10if,H = t...,500am =1,...,5000;? = !?.,1000 ;
F.投影準備:將E步驟中轉換得到的χ_γι笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中,計算每個投影單元轉換坐標到傳感器|,i = %...,11與傳感器I之間的距離差:
= |[b:w.,!:*]-r-||2-|[π?1, I J2 表示 Euclidean 范數;
G.投影:計算F步驟中得到的距離差鴣與傳感器觀測量集合中距離差右的距離¥>?1,并將該距離<[?*1與距離分辨率的一半#/2作數值對比,其中
若O?.】£5,則在投影單元處進行幅度積累= /[?,1?*,*:]+^ ,其中考為距離差考的幅度值;
若?/[--*]>.5 ,則投影單元的投影值不變=/[Ι^Ι*^?Γ];
H:提取目標:將G步驟中得到的投影值與門限值哼=6作對比,
如果/[?>?*,*] <6 ,判沒有目標;
如果判有目標,投影值大于門限的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限的投影單元坐標對應的X-Y-Z笛卡爾直角坐標系中的坐標,即為目標所在的位置。
[0027] 實施例2
作為本發明一較佳實施例,本實施例主要采用仿真實驗的方法進行驗證,所有步驟、結論都在MATLABR2012a上驗證正確。具體實施例步驟如下:
A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置S個傳感器,傳感器個數滿足S= 21 ;
B.設定坐標系:設定一個X-Y7笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,
傳感器在笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別為》i, 1=1,2,...,5 ,其中,
Ii =[0,0,Of ;傳感器 2、3、4 分別位于巧=[-25AOf km, r3 =P5,0,0f km ^Pr4 =PAOf km
處,傳感器5?21隨機散布于由傳感器2、3和4決定的三角形區域內;傳感器的探測區域為[XX,YY, ZZ] = [50,50,10]km ;
C.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器f,i=Ul中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差4以及所述距離差考對應的幅度值^的集合;
D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P= 1為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為:
初始化投影空間投影單元值為零:
/=[/[ H3JWjJtj = Ol.E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在χ_γ^笛卡爾直角坐標系下的坐標[?r],其中
[fc1] =POftj1m11Jtf,B = I,.50(?m = 1,—,500?Ir = J000 ;
F.投影準備:將E步驟中轉換得到的:^-^笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中,計算每個投影單元轉換坐標到傳感器^ , i = X…Jl與傳感器I之間的距離差《Μ**?.]:
表不Euclidean范數;
G.投影:計算F步驟中得到的距離差蟋與傳感器觀測量集合中距離差右的距離O?.],并將該距離與距離分辨率的一半p/2作數值對比,其中
= I Jsfi [ n.,爾IJ2 ;
^rf[n\m\k']<5 ,則在投影單元處進行幅度積累Jfc] = J[B3吸t] + #,
其中考為距離差tf/的幅度值;
若?/[B?.] >5 ,則投影單元[ΙΙΛ*:]的投影值不變;
H:提取目標:將G步驟中得到的投影值/[I?M與門限值=6作對比,
如果<6,判沒有目標;
如果,判有目標,投影值大于門限的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限的投影單元坐標對應的X-Y-Z笛卡爾直角坐標系中的坐標[η^η--'],即為目標所在的位置。
[0028]實施例3
作為本發明一較佳實施例,本實施例主要采用仿真實驗的方法進行驗證,所有步驟、結論都在MATLABR2012a上驗證正確。具體實施例步驟如下:
A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置S個傳感器,傳感器個數滿足5= 31 ;
B.設定坐標系:設定一個X-YS笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,
傳感器在Χ;-Υ:Ζ笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別, 1 = 1,2,...,5 ,其中,
?| =PMlOf ;傳感器 2、3、4 分別位于r2 =[-25AOf km, r, =PmOf km ^Pr4 =p,43LOf km
處,傳感器5?31隨機散布于由傳感器2、3和4決定的三角形區域內;傳感器的探測區域為[XX,YY, ZZ] = [50,50,10]km ;
C.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器=Ul中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差考以及所述距離差右對應的幅度值七的集合;
D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P= 1為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為:
J 二卜二=UoooJ.初始化投影空間投影單元值為零: I ={/【= θ| ;
E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在X^Y-Z笛卡爾直角坐標系下的坐標IaKlI ,其中
[B?.]-POn11m,1fcf,n = 1-..,500?B* =UOOO^t = UOOO ;
F.投影準備:將E步驟中轉換得到的:κ_γι笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中,計算每個投影單元轉換坐標到傳感器i , i = %…Jl與傳感器I之間的距離差:
=||n:爾?|2,I I2 表示 Euclidean 范數;
G.投影:計算F步驟中得到的距離與傳感器觀測量集合中距離idf的距離¥[?*1,并將該距離!/[?Μ與距離分辨率的一半#/2作數值對比,其中i/Jh,,?*.,!:.] = IIefi[η,,!《?—;
^rf[n\m\k']<5 ,則在投影單元處進行幅度積累/[ι^ιιι?*:] =.?[ι^?^*:]+本.,其中考為距離差考的幅度值;
若r/[?r]>5 ,則投影單元[ι^ι?α]的投影值不變;
H:提取目標:將G步驟中得到的投影值與門限值n =6作對比,
如果<6 ,判沒有目標;
如果,判有目標,投影值大于門限的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限的投影單元坐標對應的X-Y-Z笛卡爾直角坐標系中的坐標,即為目標所在的位置。
[0029]實施例4
作為本發明一較佳實施例,本實施例主要采用仿真實驗的方法進行驗證,所有步驟、結論都在MATLABR2012a上驗證正確。具體實施例步驟如下:
A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置S個傳感器,傳感器個數滿足;S= 21 ;
B.設定坐標系:設定一個X-Y之笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,傳感器在;χ_γ_Ζ笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別為》, i=l,2,...,S,其中,
*i =[0,0,Of ;傳感器 2、3、4 分別位于6 =1-5ββψ km, r, =PAOf km ^Pr4 =PJXOf km
處,傳感器5?21隨機散布于由傳感器2、3和4決定的三角形區域內;傳感器的探測區域為[XX,YY, ZZ] = [20,20,10]km ; C.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器......11中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差 < 以及所述距離差劣對應的幅度值¥的集合;
D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P= IG為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為:
初始化投影空間投影單元值為零:
E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在X_YJ笛卡爾直角坐標系下的坐標,其中
F.投影準備:將E步驟中轉換得到的Χ_γ2笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中,計算每個投影單元轉換坐標到傳感器? , 1 = 2,.,.,11與傳感器I之間的距離差4卜》']:
二IJb',Ie^fcrJ — --|2 — IJji',B*',Ir1Jl2,|| j|a 表不 Euclidean 范數;
G.投影:計算F步驟中得到的距離與傳感器觀測量集合中距離idf的距離#[?岣,并將該距離與距離分辨率的一半p/2作數值對比,其中
= I I1Wi1Jfcp] —dj Il2 ;
若?/[?4:.]?5 ,則在投影單元處進行幅度積累=
其中考為距離差考的幅度值;
若r/ [B?.] >5,則投影單元[1?!?*]的投影值不變/[B1 Bi1*:] =l[n,m,k];
H:提取目標:將G步驟中得到的投影值Jhmjt;!與門限值|| =6作對比,
如果判沒有目標;
如果斗,判有目標,投影值大于門限的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限的投影單元坐標對應的χ-γ-ζ笛卡爾直角坐標系中的坐標,即為目標所在的位置。
【權利要求】
1.一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:其步驟如下: A.準備傳感器:在特定探測區域范圍內分散布置S個傳感器,傳感器個數滿足S:?4 ; B.設定坐標系:設定一個X-Y之笛卡爾直角坐標系,坐標系原點位于第I個傳感器處,傳感器在x-Yi笛卡爾直角坐標系的位置坐標分別為,,其中,n =IMof ; c.獲取數據:以第I個傳感器為主站,其它傳感器為輔站,從傳感器i,i=1?-J中讀取數據,獲得觀測量集合;所述觀測量集合是傳感器接收到的距離差考以及所述距離差--/對應的幅度值4的集合; D.劃分投影空間,令投影值為零:以距離分辨率P為量化間隔劃分探測區域,得到三維投影空間;所述三維投影空間由若干個量化后的投影單元和代表每個投影單元的投影值組成,可以表示為: / = {/[n,in,Srj1BN,Wt = X^Mik; 初始化投影空間投影單元值為零:
I = {/[jtm;it] = 0| ; E.坐標轉換:將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元坐標轉換為在X-Y之笛卡爾直角坐標系下的坐; F.投影準備:將E步驟中轉換得到的X-Y之笛卡爾直角坐標系下的坐標代入距離差方程中,計算每個投影單元轉換坐標到傳感器i,i=2,...,S與傳感器I之間的距離差; G.投影:計算F步驟中得到的距離差與傳感器觀測量集合中距離差考的距離OkM ,并將該距離與距離分辨率#的一半作數值對比;若該距離小于或等于距離分辨率的一半#/2,則對應的投影單元投影值加上該距離差幅度值;若該距離大于距離分辨率的一半,則對應的投影單元值不變; H:提取目標:將G步驟中得到的投影值與門限值7作對比,若投影值小于門限值則判沒有目標;若投影值大于或等于門限值則判有目標,投影值大于門限值的總個數即為目標的總個數,投影值大于門限值的投影單元的X-Y-2笛卡爾直角坐標值,即為目標所在的位置。
2.如權利要求1所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述的距離差是指目標到傳感器U的距離之差,其中,i=nj=m*j ;距離差除以信號傳播速度就是目標反射的電磁波到達兩個傳感器的時間差;所述距離差計算的方程為: Il夏-^ii2 -丨丨置-=tiIjJ=%Szj=u,i* j.其中,x=lx,y,zf表示目標位置,4(* =1,2,--,5)表示傳感器?的位置,[f表示矩陣轉置,I I2表示Euclidean范數,表示目標到傳感器?與傳感器j的距離差;傳感器I位于坐標原點,BP^ =[0,0,Of ,閃此,距離差方程重寫為:lx_r』2 -1WL=υ 其中,4表示目標到傳感器i與傳感器I的距離差。
3.如權利要求1所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述觀測量集合具體是指傳感器接收到的距離差及該距離差對應的幅度值,第?個傳感器的觀測量集合可以表示為:=? = Sb …’ S,J =1,.-., JiJ其中,?為傳感器序號,J-為距離差序號,4為傳感器?接收到的距離差的總個數#力傳感器1-接收到的第j個距離差,4為距離差存對應的幅度值。
4.如權利要求1所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述距離分辨率#是指第三方輻射源能區分的最小的距離;所述第三方輻射源具體是指民用的電視、廣播、通信、衛星以及手機基站等民用輻射源等。
5.如權利要求1所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述投影空間具體是指用于傳感器觀測量投影的三維空間,它是將.X-Y-Z笛卡爾直角坐標等間隔量化后形成的,可以表示為:其中,和分別為X軸、Y軸和Z軸量化后的值;霣、Af和JT分別是:K軸、Y軸和;Z軸量化單元的總個數,分別等于^(xxZp)、?ii(YY/?和cml(ZZ/p),(XXaYYJZZ)分別表不傳感器在夏方向、Y萬向和z Tj向的最遠探測距離,ceS表不向上取整,#表示量化間隔表示投影空間中一個投影單元的坐標,/[?,?,*]表示投影單元[民噸*:]的投影值。
6.如權利要求1或5所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述坐標轉換具體是指將步驟D得到的三維投影空間中每一個投影單元[n^k\坐標轉換為在X-Y之笛卡爾直角坐標系下的坐標;
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7.如權利要求1所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述投影具體是指將投影單元的X-Yi笛卡爾直角坐標代入距離差方程中,計算每一個投影單元的直角坐標到傳感器= …與傳感器I之間的距離差^,將該距離差與觀測量集合乓=.{?^才>=x…,足中的距離差進行比較,找出滿足條件|4-的距離差礴,其中P為量化間隔。
8.如權利要求7所述的一種基于投影策略的分布式多傳感器多目標無源定位方法,其特征在于:所述投影值具體是指投影單元處通過投影積累的傳感器觀測量集合中距離差的幅度值。
【文檔編號】G01S5/00GK104198987SQ201410454491
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】樊玲, 周昌海 申請人:樂山師范學院