專利名稱：：多點定位方法、系統(tǒng)及中心站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明實施例涉及機(jī)場場面監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及用于機(jī)場場面監(jiān)視目標(biāo)的多點定位方法、系統(tǒng)及中心站。
背景技術(shù)：
：基于多點定位技術(shù)的機(jī)場場面監(jiān)視系統(tǒng)通過多個接收機(jī)捕獲應(yīng)答機(jī)脈沖并計算目標(biāo)位置和標(biāo)識，精確地對機(jī)場場面和周圍地區(qū)安裝有A/C模式、S模式應(yīng)答機(jī)的飛機(jī)和安裝車載應(yīng)答機(jī)的車輛進(jìn)行監(jiān)視。現(xiàn)有多點定位系統(tǒng)采用時差定位體制，即首先由多點定位系統(tǒng)發(fā)送單元連續(xù)發(fā)出詢問信號到監(jiān)視目標(biāo)，目標(biāo)對詢問信號應(yīng)答，每個地面接收機(jī)接收應(yīng)答信息并進(jìn)行解碼、加時標(biāo)信息，然后將數(shù)據(jù)傳送至目標(biāo)處理器。目標(biāo)處理器比較來自多個接收機(jī)的報告，根據(jù)每個接收機(jī)的信號到達(dá)時間(TimeofArrival，簡稱Τ0Α)計算出接收機(jī)兩兩之間的信號到達(dá)時間差(TimeDifferenceofArrival，簡稱TD0A)，從而實現(xiàn)監(jiān)視目標(biāo)的定位。其數(shù)學(xué)描述為Ctij=Citi-、)=υ+(y,-yaf-扣廠Xj2Hyj-yaf⑴其中，(Xij7i)為第i個本地接收機(jī)的笛卡爾坐標(biāo)，(xa,ya)為監(jiān)視目標(biāo)的笛卡爾坐標(biāo)；ti和、分別為第i個接收機(jī)和第j個接收機(jī)的接收到應(yīng)答信號的時標(biāo)值；C為光速。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題由于通過多站接收方式的時差定位體制來確定監(jiān)視目標(biāo)的位置的上述定位方程(1)本質(zhì)上為雙曲線方程，難以進(jìn)行直接求解。現(xiàn)有定位方程(1)的求解方法主要采用Chan算法和泰勒(Taylor)算法，其中Chan算法在應(yīng)答信號的到達(dá)時間(Timeofarrival，簡稱T0A)的測量誤差較小的情況下逼近監(jiān)視目標(biāo)位置的最大似然估計，Chan算法直接對二次雙曲線方程求解，給出求解的解析形式，但是求解后得到的結(jié)果具有模糊性，并且解算精度較Taylor算法精度低。Taylor算法是以一個以粗略的初始位置猜測開始，通過最小化局部線性最小二乘誤差而逐步提高位置估計精度。這種算法精度較高，但需要初值猜測以選擇合理的迭代初值，因此效率較低，并且不能保證收斂，計算量大。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供一種多點定位方法、系統(tǒng)及中心站，以提高定位精度和效率。本發(fā)明實施例提供一種多點定位方法，其中包括中心站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；所述中心站根據(jù)接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；當(dāng)判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，Cli=Cai-Lhti表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(Xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i=1,2,3,c為光速；令令<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>,將所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>向量方程⑴其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>判斷α值當(dāng)a=0時，求解所述向量方程⑴得到第一確定值A(chǔ)=^A'lb-A~lh當(dāng)a<0時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值本發(fā)明另一實施例提供一種中心站，其中包括接收模塊，用于在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；判斷模塊，用于根據(jù)接收模塊接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；構(gòu)建模塊，用于當(dāng)判斷模塊判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中，Cli=Cai-Lhti表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(Xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i=1,2,3,C為光速；變換模塊，用于令義=,/(X1-Xj2+(J1-^j2,將構(gòu)建模塊構(gòu)建的所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>向量方程⑴其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>求解模塊，用于判斷α值當(dāng)α=0時，求解由變換模塊生成的所述向量方程⑴得到第一確定值“β當(dāng)α<0時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>本發(fā)明再一實施例提供一種包括本發(fā)明實施例所述中心站的多點定位系統(tǒng)，其中還包括多個接收機(jī)，每個所述接收機(jī)用于接收來自于監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號，并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)向所述中心站發(fā)送時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間。本發(fā)明實施例實現(xiàn)了監(jiān)視目標(biāo)的定位，最大程度地消除了模糊性，精度高，并且不需要進(jìn)行初值猜測，計算效率較高，能夠保證收斂，計算量小。為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所述的多點定位方法實施例的流程圖；圖2為仿真實驗中圖1中當(dāng)α>0時對應(yīng)的區(qū)域；圖3為本發(fā)明所述多點定位系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明所述多點定位方法實施例的流程圖，如圖所示，該包括如下步驟步驟101，中心站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間。其中，所述時標(biāo)(timestamp)信息是指一個接收機(jī)在接收到監(jiān)視目標(biāo)回復(fù)的應(yīng)答信號時生成的時間標(biāo)識信息，用于標(biāo)識該應(yīng)答信號到達(dá)該接收機(jī)的時間。在機(jī)場場面中預(yù)先設(shè)置有多個接收機(jī)，一個監(jiān)視目標(biāo)回復(fù)的應(yīng)答信號有可能被多個接收機(jī)接收到，且一個接收機(jī)也有可能接收到多個監(jiān)視目標(biāo)回復(fù)的應(yīng)答信號。每個應(yīng)答信號中均包含回復(fù)該應(yīng)答信號的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，因此，中心站通過接收信號中的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識對時標(biāo)信息與監(jiān)視目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)。步驟102，所述中心站根據(jù)接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量，當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，執(zhí)行步驟110；當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，執(zhí)行步驟120；當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量大于3時，執(zhí)行步驟130。如前所述，在機(jī)場場面中預(yù)先設(shè)置有多個接收機(jī)，但并非每個接收機(jī)都能夠接收到一個監(jiān)視目標(biāo)回復(fù)的應(yīng)答信號。例如，假設(shè)某個接收機(jī)與監(jiān)視目標(biāo)的距離超出了該接收機(jī)的接收能力范圍或者監(jiān)視目標(biāo)發(fā)出的應(yīng)答信號被建筑物等遮蔽，則無法接收到該監(jiān)視目標(biāo)回復(fù)的應(yīng)答信號。因此，中心站接收到的對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息通常都少于接收機(jī)的數(shù)量。步驟110，當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。由于被定位的監(jiān)視目標(biāo)的坐標(biāo)為二維坐標(biāo)，當(dāng)時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，只能得到一個時差值，無法構(gòu)建基于方程(1)的二元方程組，也就無法進(jìn)行求解，因此，本次定位失敗，只能等到在下一個預(yù)設(shè)時間段內(nèi)，繼續(xù)進(jìn)行定位。步驟120，當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中，Cli=(3(、-、)，、表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(Xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i=1,2,3,C為光速。具體地，d2表示第二接收機(jī)的坐標(biāo)(x2，y2)與待定位的監(jiān)視目標(biāo)的坐標(biāo)(xa，ya)之間的距離與第一接收機(jī)的坐標(biāo)(Xl，Y1)與待定位的監(jiān)視目標(biāo)的坐標(biāo)(Xa，ya)之間的距離之差；d3表示第三接收機(jī)的坐標(biāo)(x3，y3)與待定位的監(jiān)視目標(biāo)的坐標(biāo)(xa，ya)之間的距離與第一接收機(jī)的坐標(biāo)(Xl，yi)與待定位的監(jiān)視目標(biāo)的坐標(biāo)(xa，ya)之間的距離之差。所述第一接收機(jī)、第二接收機(jī)和第三接收機(jī)為發(fā)送對應(yīng)于待定位的監(jiān)視目標(biāo)的三個時標(biāo)信息的三個接收機(jī)。由于接收機(jī)均位于機(jī)場場面中的固定位置，接收機(jī)的坐標(biāo)在設(shè)置這些接收機(jī)時已經(jīng)能夠確定，因此，接收機(jī)的坐標(biāo)為已知值。步驟121，令;l=將所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>向量方程(1)其中如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>步驟122，判斷α值當(dāng)α=O時，求解所述向量方程⑴得到第一確定值:s。=^A~lb-A~lh當(dāng)α<O時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值當(dāng)α>0時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。這是因為，當(dāng)α>0時，會存在兩個解，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>這兩個解均有可能為正確解，因此是模糊解，且在無其他先驗信息情況下，無法消除這種模糊，從而導(dǎo)致定位失敗，發(fā)出告警信號。等到下一個預(yù)設(shè)時間段到來時，再根據(jù)新的時標(biāo)信息重新進(jìn)行定位。步驟130，當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量大于3時，構(gòu)建如下的方程組(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>方程組⑵其中，N表示時標(biāo)信息的數(shù)量。步驟131，將第i個方程和第i+Ι個方程進(jìn)行消元，去掉λ，得到如下的方程組(3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>方程組(3)步驟132，令<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>將所述方程組⑶變換為如下向量方程⑶<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>向量方程(3)步驟133，對向量方程(3)進(jìn)行求解得到第三確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，pinv(H)為H的穆爾-彭羅斯(Moore-Penrose，簡稱M_P)廣義逆運(yùn)算逆。當(dāng)對稱矩陣HtH可逆時，pinv(H)=(HtH)-1Ht，否則需要對H進(jìn)行奇異值分解。以下說明在上述步驟122中，以α=0作為判斷值的原理如下令Α=^Χι-Χαγ+{yi-yay，將方程組⑴變換為^方程組(2)(X3-X1K+(y3-yi)ya=-d^--(kf-k]+d])BP:-Asa=λb+h或sa=-λA_1b-A_1h向量方程⑴其中A=21r，b=^^Λ\\,(S3-S1)d32kl-kl+d2^將Sa代入Λ=^Xi-XaY+^yi-yaf即可得αλ2+βλ+Υ=0向量方程⑵其中α=bWb-1；β=2s[A~rb+bTA-TA~xh+hTA—TA_lb；γ=+2slA-'h+hTAtA~'h=(^1+A^hf(5,+A~'h)；kf=SriS1=xf+yf,i=1，2，3。由此可見，向量方程⑵為一元二次方程，直接從向量方程(2)解算，將得到λ+和入_兩個結(jié)果，對應(yīng)的由向量方程(1)解算也將解得兩個結(jié)果，無法滿足定位。但經(jīng)過進(jìn)行分析和實驗可知由于Y=(Si+ADVsAA-1!!)>0，當(dāng)α<0時，即α·λ<0，根據(jù)韋達(dá)定理，此時λ+·λ-<0，而;L=V(X1-Xa)2+(乃—凡)2>0,因此此時λ值唯一，可以消除定位模糊。因此，以α=0作為判斷值。實際中，如圖2所示，陰影部分為所繪α>0區(qū)域，即定位失敗的區(qū)域，黑色三角形標(biāo)記表示接收機(jī)的位置。從圖中可以看出，在多點定位系統(tǒng)的設(shè)計工作區(qū)域絕大部分可以完成模糊消除，即絕大部分區(qū)域均能夠完成定位，只有在接收機(jī)基線延長線的交叉區(qū)域和離接收機(jī)很近的區(qū)域可能會發(fā)生定位失敗。事實上，由于受限于幾何定位精度因子(GeometricDilutionofPrecision，簡稱⑶OP)，在基線延長線的交叉區(qū)域定位精度不高，系統(tǒng)應(yīng)該避免定位目標(biāo)在該區(qū)域的出現(xiàn)。因此，通過參考圖2可以指導(dǎo)該多點定位系統(tǒng)中各接收機(jī)在機(jī)場場面內(nèi)的布局。通過本實施例所述方法，實現(xiàn)了監(jiān)視目標(biāo)的定位，最大程度地消除了模糊性，精度高，并且不需要進(jìn)行初值猜測，計算效率較高，能夠保證收斂，計算量??；并且，通過本實施例所述方法得到的定位結(jié)果既可以直接使用，或者也可以作為Taylor算法的初值進(jìn)行迭代，以獲取更高精度的定位結(jié)果。圖3為本發(fā)明所述多點定位系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所述，該系統(tǒng)包括中心站10和多個接收機(jī)20。具體地，中心站10至少包括接收模塊11、判斷模塊12、構(gòu)建模塊13、變換模塊14和求解模塊15。其工作原理如下多個接收機(jī)20中的每個接收機(jī)接收來自于監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號，并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)向所述中心站10發(fā)送時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；中心站10的接收模塊11在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息；判斷模塊12根據(jù)接收模塊11接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；構(gòu)建模塊13當(dāng)判斷模塊12判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>方程組⑴<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中，Cli=Cai-Lhti表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(Xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i=1,2,3,c為光速；然后，由變換模塊14用于令;<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>，將構(gòu)建模塊構(gòu)建的所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>向量方程⑴其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>最后，由求解模塊15判斷α值當(dāng)a=0時，求解由變換模塊生成的所述向量方程⑴得到第一確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>當(dāng)a<0時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>另外，該中心站10中還可以包括告警模塊16，用于當(dāng)判斷模，12判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號；或者當(dāng)求解模塊15判斷出a>0時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。另外，當(dāng)判斷模塊12判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量大于3時，還可以由所述構(gòu)建模塊13構(gòu)建如下方程組(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>其中，N表示時標(biāo)信息的數(shù)量；然后，由變換模塊14將第i個方程和第i+Ι個方程進(jìn)行消元，去掉λ，得到如下的方程組⑶<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>2Hsa=Y向量方程(3)最后，由求解模塊15對所述向量方程(3)進(jìn)行求解得到第三確定值通過本實施例所述系統(tǒng)，實現(xiàn)了監(jiān)視目標(biāo)的定位，最大程度地消除了模糊性，精度高，并且不需要進(jìn)行初值猜測，計算效率較高，能夠保證收斂，計算量?。徊⑶?，通過本實施例所述方法得到的定位結(jié)果既可以直接使用，或者也可以作為Taylor算法的初值進(jìn)行迭代，以獲取更高精度的定位結(jié)果。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。權(quán)利要求一種多點定位方法，其特征在于，包括中心站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；所述中心站根據(jù)接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；當(dāng)判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>-</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>-</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt></mtd></mtr></mtable></mfenced>方程組(1)其中，di＝c(ti-t1)，ti表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i＝1，2，3，c為光速；令<mrow><mi>&lambda;</mi><mo>=</mo><msqrt><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mn>2</mn></msup></msqrt><mo>,</mo></mrow>將所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)sa＝-λA-1b-A-1h向量方程(1)其中<mrow><mi>A</mi><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>s</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup></mtd></mtr><mtr><mtd><msup><mrow><mo>(</mo><msub><mi>s</mi><mn>3</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>s</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mi>T</mi></msup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow><mrow><mi>b</mi><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>d</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow><mrow><mi>h</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msubsup><mi>k</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>k</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>d</mi><mn>2</mn><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr><mtr><mtd><msubsup><mi>k</mi><mn>1</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><msubsup><mi>k</mi><mn>3</mn><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>d</mi><mn>3</mn><mn>2</mn></msubsup></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow><mrow><msub><mi>s</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow><mrow><msub><mi>s</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow><mrow><msub><mi>s</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow><mrow><msub><mi>s</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>a</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>y</mi><mi>a</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>判斷α值當(dāng)α＝0時，求解所述向量方程(1)得到第一確定值<mrow><msub><mi>s</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mi>&gamma;</mi><mi>&beta;</mi></mfrac><msup><mi>A</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mi>b</mi><mo>-</mo><msup><mi>A</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mi>h</mi></mrow>當(dāng)α＜0時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值<mrow><msub><mi>s</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mrow><mn>2</mn><mi>&alpha;</mi></mrow></mfrac><mrow><mo>(</mo><mi>&beta;</mi><mo>+</mo><msqrt><msup><mi>&beta;</mi><mn>2</mn></msup><mo>-</mo><mn>4</mn><mi>&alpha;&gamma;</mi></msqrt><mo>)</mo></mrow><msup><mi>A</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mi>b</mi><mo>-</mo><msup><mi>A</mi><mrow><mo>-</mo><mn>1</mn></mrow></msup><mi>h</mi><mo>.</mo></mrow>2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點定位方法，其特征在于，所述判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量之后還包括當(dāng)判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點定位方法，其特征在于，所述判斷α值之后還包括當(dāng)α>O時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點定位方法，其特征在于，所述判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量之后還包括當(dāng)所述時標(biāo)信息的數(shù)量大于3時，構(gòu)建如下的方程組(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，N表示時標(biāo)信息的數(shù)量；將第i個方程和第i+Ι個方程進(jìn)行消元，去掉λ，得到如下的方程組(3):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>方程組(3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>將所述方程組(3)變換為如下向量方程<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>向量方程⑶對所述向量方程(3)進(jìn)行求解得到第三確定值ο5.一種中心站，其特征在于，包括接收模塊，用于在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；判斷模塊，用于根據(jù)接收模塊接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；構(gòu)建模塊，用于當(dāng)判斷模塊判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建如下的方程組(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中，Cli=(3(、-、)，、表示第i個接收機(jī)發(fā)送的時標(biāo)信息中的時間值；(Xi，yi)表示第i個接收機(jī)的坐標(biāo)，i=1，2，3，c為光速；變換模塊，用于令;I=^Oc1-Xj2+Cy1,將構(gòu)建模塊構(gòu)建的所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>向量方程(1)其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>求解模塊，用于判斷α值當(dāng)α=O時，求解由變換模塊生成的所述向量方程(1)得到第一確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>當(dāng)α<O時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值Sa=I-^+^p2-Ααγ)A~]b-A'lh。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中心站，其特征在于，還包括告警模塊，用于當(dāng)判斷模塊判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量小于3時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中心站，其特征在于，所述告警模塊還用于當(dāng)所述求解模塊判斷出α>O時，發(fā)出表示定位失敗的告警信號。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中心站，其特征在于，所述構(gòu)建模塊還用于當(dāng)判斷模塊判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量大于3時，構(gòu)建如下方程組(2)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>方程組(2)其中，N表示時標(biāo)信息的數(shù)量；所述變換模塊還用于將第i個方程和第i+Ι個方程進(jìn)行消元，去掉λ，得到如下的方程組⑶<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>方程組(3)令<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>將所述方程組(3)變換為如下向量方程2Hsa=Y向量方程⑶所述求解模塊還用于對所述向量方程(3)進(jìn)行求解得到第三確定值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>9.一種包括權(quán)利要求58中任一所述的中心站的多點定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括多個接收機(jī)，每個所述接收機(jī)用于接收來自于監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號，并在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)向所述中心站發(fā)送時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間。全文摘要本發(fā)明一種多點定位方法、系統(tǒng)及中心站，其中方法包括中心站在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)接收來自于多個接收機(jī)的時標(biāo)信息，所述時標(biāo)信息包括監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識及所述監(jiān)視目標(biāo)的應(yīng)答信號到達(dá)所述接收機(jī)的時間；所述中心站根據(jù)接收到的時標(biāo)信息中包括的監(jiān)視目標(biāo)的標(biāo)識，判斷對應(yīng)于一個監(jiān)視目標(biāo)的時標(biāo)信息的數(shù)量；當(dāng)判斷出所述時標(biāo)信息的數(shù)量等于3時，構(gòu)建方程組(1)；將所述方程組(1)變換為如下向量方程(1)；判斷α值，當(dāng)α＝0時，求解所述向量方程(1)得到第一確定值；當(dāng)α＜0時，求解所述向量方程(1)得到第二確定值。本發(fā)明實施例實現(xiàn)了監(jiān)視目標(biāo)的定位，最大程度地消除了模糊性，精度高。文檔編號G01S5/00GK101813763SQ20091024344公開日2010年8月25日申請日期2009年12月22日優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日發(fā)明者劉偉,張軍,朱衍波,王永春,裴新欣,高嘉申請人:民航數(shù)據(jù)通信有限責(zé)任公司;北京航空航天大學(xué);北京民航天宇科技發(fā)展有限公司