一種雷達(dá)超視距基線無源協(xié)同定位方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超視距基線情況下根據(jù)雙站雷達(dá)觀測值實現(xiàn)對海上輻射源目標(biāo)進(jìn)行無源協(xié)同定位的方法。針對超視距情況下受地球曲率影響，雙站雷達(dá)間基線延長引入測角誤差，導(dǎo)致定位精度差的問題，通過采用適用于超視距基線情況下的無源協(xié)同定位方法，對由地球曲率引入的雷達(dá)測量誤差進(jìn)行修正，實現(xiàn)定位。具體步驟包括：1)雷達(dá)站點1、2坐標(biāo)變換；2)初始生成虛擬目標(biāo)探測距離；3)計算虛擬目標(biāo)相對站點1位置偏移量；4)虛擬目標(biāo)坐標(biāo)計算；5)計算站點2對虛擬目標(biāo)觀測量；6)測量誤差判決；7)更新虛擬目標(biāo)探測距離；8)輸出定位結(jié)果。本發(fā)明可對由于地球曲率引入的雷達(dá)測量誤差進(jìn)行修正，有效提高了雷達(dá)超視距基線無源協(xié)同定位的精度。
【專利說明】一種雷達(dá)超視距基線無源協(xié)同定位方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雷達(dá)無源協(xié)同定位方法，特別涉及一種超視距基線情況下根據(jù)雙站雷達(dá)對海上輻射源目標(biāo)被動探測后，進(jìn)行協(xié)同定位的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]無源定位與有源定位不同。無源定位是指定位系統(tǒng)通過獲取目標(biāo)自身輻射的電磁信號或目標(biāo)反射的外部輻射源信號，探測目標(biāo)的存在，獲取目標(biāo)的信息，并以一定的精度給出目標(biāo)的空間坐標(biāo)。由于定位系統(tǒng)在工作時自身不福射電磁信號，而僅接收電磁信號，因此被稱為無源定位系統(tǒng)。有源定位系統(tǒng)依據(jù)距離和方位信息對目標(biāo)進(jìn)行定位，無源定位系統(tǒng)僅依據(jù)方位信息對目標(biāo)進(jìn)行定位。無源定位系統(tǒng)受環(huán)境影響小，且作用距離遠(yuǎn)。
[0003]雙站無源定位通過分布在空間不同位置的兩個站，同時獲取同一輻射的信號，測量其參數(shù)，通過定位運(yùn)算確定出其地理位置。雙站無源定位又稱為雙站無源協(xié)同定位，雙站無源協(xié)同定位的方法主要有:測向交叉定位、時差定位和測向-時差定位，以上幾種定位方法均基于三角定位原理。
[0004]根據(jù)雙站間距的不同，分為視距內(nèi)協(xié)同定位(間距小于30km視距)和超視距協(xié)同(間距大于30km視距)定位。超視距情況下，由于地球曲率的影響，雙站及定位站之間觀測定位將不滿足三角定位關(guān)系。隨著雙站間基線延長，協(xié)同定位時若采用測向交叉定位、時差定位和測向-時差定位等方法，將引入測角誤差，導(dǎo)致定位精度差，不能滿足實際定位精度要求，需要采用適用于超視距基線情況下的定位方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服雷達(dá)間距超出視距范圍的長基線情況下，采用測向交叉定位方法進(jìn)行雙站協(xié)同定位時，由于地球曲率引入測角誤差，導(dǎo)致定位精度差，不能滿足實際定位精度要求的缺點，通過將多種坐標(biāo)變換方法與虛擬目標(biāo)點搜索定位方法相結(jié)合，提出了一種雷達(dá)長基線無源協(xié)同定位方法。
[0006]本實施例中，針對的對象是基于無源探測的雙站協(xié)同定位系統(tǒng)，其定位基本方式及原理如圖1所示。
[0007]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，一種雷達(dá)長基線無源協(xié)同定位方法，包括以下步驟，實施過程及軟件流程如圖2所示。
[0008]SI雷達(dá)站點1、2坐標(biāo)變換:將站點1、2在大地經(jīng)纟韋高坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地心直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)。
[0009]S2初始生成虛擬目標(biāo)探測距離:假定虛擬目標(biāo)為待定位目標(biāo)，設(shè)定虛擬目標(biāo)距離站點I距離，設(shè)置目標(biāo)搜索步長。
[0010]S3計算虛擬目標(biāo)相對站點I位置偏移量:沿站點I對目標(biāo)探測方向，計算虛擬目標(biāo)相對站點I東向、北向、垂直方向距尚差。
[0011]S4虛擬目標(biāo)坐標(biāo)計算:以站點I地心直角坐標(biāo)系坐標(biāo)為參考，根據(jù)位置偏移量計算待定位虛擬目標(biāo)地心直角坐標(biāo)系坐標(biāo)。
[0012]S5計算站點2對虛擬目標(biāo)觀測量:計算從站點2向虛擬目標(biāo)進(jìn)行觀測的相對觀測量。
[0013]S6測量誤差判決:計算測量誤差，判斷是否小于誤差閾值。若大于閾值則，轉(zhuǎn)步驟S7。若小于閾值則，轉(zhuǎn)步驟S8。
[0014]S7更新虛擬目標(biāo)探測距離:根據(jù)站點2角度測量誤差值對虛擬目標(biāo)探測距離進(jìn)行更新。
[0015]S8輸出定位結(jié)果:將虛擬目標(biāo)定位結(jié)果轉(zhuǎn)化為大地經(jīng)緯高坐標(biāo)系坐標(biāo)，將虛擬目標(biāo)定位結(jié)果作為待定位目標(biāo)定位結(jié)果輸出。
[0016]本發(fā)明的有益效果:由于采用本發(fā)明所述的方法，通過采用適用于超視距基線情況下的無源協(xié)同定位方法，對由于地球曲率引入的雷達(dá)測量誤差進(jìn)行修正，可有效提高雷達(dá)無源協(xié)同定位的精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1為長基線無源協(xié)同定位方法示意圖。
[0018]其中:站點1、2在大地經(jīng)緯高坐標(biāo)系中分別表示為

【權(quán)利要求】
1.一種雷達(dá)長基線無源協(xié)同定位方法，其特征在于包括以下步驟: 1)SI雷達(dá)站點1、2坐標(biāo)變換:將站點1、2在大地經(jīng)纟韋高坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為地心直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)； 2)S2初始生成虛擬目標(biāo)探測距離:假定虛擬目標(biāo)為待定位目標(biāo)，設(shè)定虛擬目標(biāo)距離站點I距離，設(shè)置目標(biāo)搜索步長； 3)S3計算虛擬目標(biāo)相對站點I位置偏移量:沿站點I對目標(biāo)探測方向，計算虛擬目標(biāo)相對站點I東向、北向、垂直方向距尚差； 4)S4虛擬目標(biāo)坐標(biāo)計算:以站點I地心直角坐標(biāo)系坐標(biāo)為參考，根據(jù)位置偏移量計算待定位虛擬目標(biāo)地心直角坐標(biāo)系坐標(biāo)；5)S5計算站點2對虛擬目標(biāo)觀測量:計算從站點2向虛擬目標(biāo)進(jìn)行觀測的相對觀測量; 6)S6測量誤差判決:計算測量誤差，判斷是否小于誤差閾值，若大于閾值則轉(zhuǎn)步驟S7，若小于閾值則轉(zhuǎn)步驟S8 ； 7)S7更新虛擬目標(biāo)探測距離:根據(jù)站點2角度測量誤差值對虛擬目標(biāo)探測距離進(jìn)行更新； 8)S8輸出定位結(jié)果:將虛擬目標(biāo)定位結(jié)果轉(zhuǎn)化為大地經(jīng)緯高坐標(biāo)系坐標(biāo)，將虛擬目標(biāo)定位結(jié)果作為待定位目標(biāo)定位結(jié)果輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟S5計算從站點2向虛擬目標(biāo)進(jìn)行觀測的相對觀測量，步驟S7根據(jù)站點2角度測量誤差值對虛擬目標(biāo)探測距離進(jìn)行更新。
【文檔編號】G01S13/46GK104076348SQ201410326901
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】涂剛毅, 裴江, 王善民 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二四研究所