一種基于vc++軟件的針對雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法
【專利摘要】本發明涉及基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法。本方法包括三角定位方式，目標源位置計算，定位精度和誤差分析，還包括利用VC++編寫的自動計算和圖像處理軟件。本發明主要論述雙基站采用測向設備對目標源進行測向，在測向值不等的情況下，兩條測向線有且只有一個交點，這個交點就是目標源的位置；由于測向設備存在系統誤差，目標源的位置不能被精確的計算，而是落在一個區域內，命名這個區域為定位模糊區，采用三角形面積相互加減的方式計算出定位模糊區的面積，即為定位誤差。將這些數據和圖像在VC++編寫的系統中顯示，能夠直觀快速的看到結果。
【專利說明】—種基于VC++軟件的針對雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于VC++軟件的針對雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，能夠快速的得到結果，并通過圖像處理顯示，能夠直觀的看到目標源的大致方位和坐標信息。采用了測向交叉定位方法，即三角定位；同時利用面積之間的轉換求得定位模糊區的面積，實現對目標源進行有效定位、以及定位精度和誤差的分析。
【背景技術】
[0002]近年來，無線電源的測向廣泛應用于軍事和民事兩方面。在軍事中，無線電源的測向被用于導彈系統、偵查與反偵察跟蹤系統、防御隱身等領域；同時，測向設備可以用來搜索和定位航天返回艙，黑匣子以及無線電源設備等。隨著信息技術的發展，搜索和定位必須及時和快速，所以本發明設計了一種快速定位方式和簡便的誤差分析原理。
[0003]采用雙基站對無線電源進行測向是一種簡單且具有實效的方式，可能會成為未來快速精確定位的發展方向之一。基站測向適用于固定基站對固定無線電源、固定基站對移動無線電源、移動基站對固定無線電源、移動基站對移動無線電源。使用范圍相當廣闊，方式和原理簡單易懂。
[0004]但是，已有的文獻大多介紹如何進行定位和分析，很少涉及全面快速具有實際應用的定位方法。因此，本發明以此為突破口。
【發明內容】
[0005]本方明的目的在于針對已有技術存在的缺陷，提供一種基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，能快速、高效、直觀地對定位信息作出反饋，并顯示圖像，具有一定的實用性。
[0006]為達到上述目的，本發明采用如下技術方案。
[0007]—種基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析計算方法，參考圖1，其操作步驟如下。
[0008](I)建立直角坐標系
對無線電源所在區域進行地圖建模，對基站和目標分別建立坐標，并把三者的坐標值融合在同一個坐標系中；
(2)測向設備測向
基站通過測向交叉定位對目標源進行定位，每個基站都配備測向設備，能夠對目標源進行測向；
(3)測向線交匯
采用三角定位方式，同一時刻，測向設備得到目標源對基站的方向信息，當兩個基站所測的方向不一致時，兩條方向線在同一平面內相交，有且只有一個交點，這個交點就是目標源的位置；(4)求目標位置
根據上述三角定位的方式，如果不存在測向誤差，基站與目標源，兩點一直線連接，兩條測向線只產生一個交點，而這個交點就是準確的目標位置；
(5)計算定位模糊區
但是，由于每個測向設備存在一定的系統誤差，取其最大測向誤差，使得基站到目標源不是兩點一直線，而是一個扇形區域，以基站為圓心，兩倍的最大測向誤差角度所得到扇形；兩個扇形重疊的部門就是目標源所在的區域，即測向誤差范圍；
(6)系統驗證
在VC++軟件中，融合雙基站對無線電源三角定位極其誤差分析方法，分別設置了輸入框、結果輸出、圖像處理以及計算按鈕、數據清零按鈕，能夠快速地對上述定位方法進行驗證；
(7)數據更新
不斷重復步驟(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，就能更新目標位置，并自動獲得目標位置和定位誤差，這就是本方法的意義所在。
[0009]根據上述方法，這種基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位極其誤差分析方法，是一種對目標位置和定位誤差的獲得方法以及圖像處理方法。其特征在于(4)求目標位置、(5)計算定位模糊區、(6)系統驗證。
[0010]下面對特征步驟(4 ) (5 ) (6 )進行詳細介紹，雙基站對無線電源進行三角定位，并分析精度和誤差，進行數據融合與圖像顯示。
[0011]上述步驟(4)求目標位置的方法是:
參考圖2，建立直角平面坐標系后，基站A(
Xa，Ya )與基站B ()在同一時刻對同一目標進行定位，Xjl為基站A的橫
坐標，為基站a的縱坐標，Kq為基站B的橫坐標，為基站B的縱坐標，獲得的測向
角度分別為4 和(|?1{，得到目標的位置T (Xt , yT)，xT為基站T的橫坐標，yT為基站T的縱坐標。
[0012]根據:_
【權利要求】
1.一種基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，其操作如下: (1)建立直角坐標系 對無線電源所在區域進行地圖建模，對基站和目標分別建立坐標，并把三者的坐標值融合在同一個坐標系中； (2)測向設備測向 基站通過測向交叉定位對目標源進行定位，每個基站都配備測向設備，能夠對目標源進行測向； (3)測向線交匯 采用三角定位方式，同一時刻，測向設備得到目標源對基站的方向信息，當兩個基站所測的方向不一致時，兩條方向線在同一平面內相交，有且只有一個交點，這個交點就是目標源的位置； (4)求目標位置 根據所述三角定位的方式，如果不存在測向誤差，基站與目標源，兩點一直線連接，兩條測向線只產生一個交點，而這個交點就是準確的目標位置； (5)計算定位模糊區 但是，由于每個測向設備存在一定的系統誤差，取其最大測向誤差，使得基站到目標源不是兩點一直線，而是一個扇形區域，以基站為圓心，兩倍的最大測向誤差角度所得到扇形；兩個扇形重疊的部門就是目標源所在的區域，即測向誤差范圍； (6)系統驗證 在VC++軟件中，融合雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，分別設置輸入框、結果輸出、圖像處理以及計算按鈕、數據清零按鈕，能夠快速地對上述定位方法進行驗證； (7)數據更新 不斷重復步驟(2)、(3)、(4)、(5)、(6)，更新目標位置，自動獲得目標位置和定位誤差。
2.根據權利要求1所述的基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，其特征在于所述步驟(4)，求目標位置的方法是: 建立直角平面坐標系后，基站A (，)與基站B (，)在同一時刻對同一目標進行定位，為基站A的橫坐標，為基站A的縱坐標，為基站B的橫坐標，為基站B的縱坐標，獲得的測向角度分別為和，得到目標的位置T (，)，為基站T的橫坐標，為基站T的縱坐標，目標T的坐標值公式如下:
3.根據權利要求1所述的基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，其特征在于所述步驟(5)，計算定位模糊區的方式是: 但因為測向設備存在系統誤差，在預估的測向值兩側存在測向誤差和，所以目標源的準確位置不是兩條直線的交點，而是落在兩個扇形區域重疊的部分，即四邊形EFGH ;定義扇形重疊部分為模糊區函數，計算公式為:
4.根據權利要求1所述的基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，其特征在于所述步驟(6)，系統驗證的方式是: 得到上述的定位，并確認誤差之后，在VC++軟件中進行驗證。在左邊第一欄，輸入基站坐標位置，測向數據，測向設備的系統最大誤差值，點擊“計算”按鈕，就能自動在第二欄反饋計算結果，并在第三欄顯示三角定位信息。
5.根據權利要求1所述的基于VC++軟件的雙基站對無線電源三角定位及其誤差分析方法，其特征在于: 采用的定位和誤差分析的系統包括:一個總站、兩個基站和一個無線電目標源，每個基站所配備有定位系統、測向設備和通訊設備。定位系統用于給定基站的地理坐標位置；測向系統用于對目標源進行測向；通訊設備將基站各自的地理位置、測得的數據傳回總站進行數據融合與運算。
【文檔編號】G06F17/50GK103440353SQ201310068971
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年3月5日 優先權日:2013年3月5日
【發明者】謝少榮, 張秋菊, 李恒宇, 羅均, 葉周浩 申請人:上海大學