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[發(fā)明專利]基于目標(biāo)信號TDOA濾波的分布式時差定位方法及裝置有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010420107.7 申請日: 2020-05-18
公開(公告)號: CN111781556B 公開(公告)日: 2023-08-18
發(fā)明(設(shè)計)人: 徐自勵 申請(專利權(quán))人: 中國民用航空總局第二研究所
主分類號: G01S5/06 分類號: G01S5/06;G01S5/02
代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579 代理人: 黃利萍
地址: 610041 四*** 國省代碼: 四川;51
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 基于 目標(biāo) 信號 tdoa 濾波 分布式 時差 定位 方法 裝置
【權(quán)利要求書】:

1.一種基于目標(biāo)信號TDOA濾波的分布式時差定位方法,其特征在于,包括:

測量k時刻目標(biāo)信號到達各遠端接收站的時間;

計算目標(biāo)信號到達相鄰兩個遠端接收站間的時間差TDOA;

根據(jù)目標(biāo)信號到達相鄰兩個遠端接收站間的時間差TDOA解算目標(biāo)初始位置,并根據(jù)遠端接收站測量到的時間及目標(biāo)位置判斷目標(biāo)運動狀態(tài),設(shè)定濾波初值;

建立與目標(biāo)運動狀態(tài)相對應(yīng)的TDOA統(tǒng)計模型;

根據(jù)目標(biāo)運動狀態(tài)及相應(yīng)的TDOA統(tǒng)計模型,對目標(biāo)信號到達相鄰兩個遠端接收站間的時間差TDOA進行Kalman濾波,并利用濾波后的TDOA解算k時刻目標(biāo)位置;

根據(jù)目標(biāo)位置解算結(jié)果估計并更新濾波參數(shù),判斷目標(biāo)運動狀態(tài)是否發(fā)生改變并切換與目標(biāo)運動狀態(tài)相應(yīng)的TDOA統(tǒng)計模型;

重復(fù)上述步驟對k+1時刻目標(biāo)信號到達相鄰兩個遠端接收站間的時間差TDOA進行Kalman濾波,利用濾波后的TDOA解算k+1時刻目標(biāo)位置;

所述根據(jù)遠端接收站測量到的時間及目標(biāo)位置判斷目標(biāo)運動狀態(tài),包括濾波初始目標(biāo)運動狀態(tài)判斷,包括如下步驟:

連續(xù)三次測量目標(biāo)信號TDOA,得到t1,t2,t3,并根據(jù)測量到的目標(biāo)信號TDOA,直接解算出目標(biāo)的三個位置s1,s2,s3

根據(jù)系統(tǒng)時間測量誤差及定位誤差設(shè)置相應(yīng)的判斷門限Tt及Ts

根據(jù)測量到的目標(biāo)信號TDOAt1,t2,t3與設(shè)定的門限Tt以及解算出的目標(biāo)位置s1,s2,s3及設(shè)定的門限Ts判斷目標(biāo)運動狀態(tài):

若|t2-t1|<Tt且|t3-t2|<Tt且|s2-s1|<Ts且|s3-s2|<Ts,則目標(biāo)處于靜止?fàn)顟B(tài);

若|t2-t1|>Tt且|t3-t2|>Tt且||t3-t2|-|t2-t1||<Tt且|s2-s1|>Ts

|s3-s2|>Ts且||s3-s2|-|s2-s1||<Ts,則目標(biāo)處于勻速運動狀態(tài);

若|t2-t1|>Tt且|t3-t2|>Tt且||t3-t2|-|t2-t1||>Tt且|s2-s1|>Ts

|s3-s2|>Ts且||s3-s2|-|s2-s1||>Ts,則目標(biāo)處于變速運動狀態(tài);

所述根據(jù)遠端接收站測量到的時間及目標(biāo)位置判斷目標(biāo)運動狀態(tài),還包括目標(biāo)運動狀態(tài)改變的判斷,包括如下步驟:

根據(jù)目標(biāo)信號TDOA當(dāng)前時刻的濾波值tk、前兩時刻的濾波值tk-1,tk-2及設(shè)定的門限T′t以及解算出當(dāng)前時刻的目標(biāo)位置sk、前兩時刻的目標(biāo)位置sk-1,sk-2及設(shè)定的門限T′s判斷目標(biāo)運動狀態(tài):

若|tk-tk-1|<T′t且|tk-1-tk-2|<T′t且|sk-sk-1|<T′s且|sk-1-sk-2|<T′s,則目標(biāo)進入靜止?fàn)顟B(tài);

若|tk-tk-1|>T′t且|tk-1-tk-2|>T′t且||tk-tk-1|-|tk-1-tk-2||<T′t

|sk-sk-1|>T′s且|sk-1-sk-2|>T′s且||sk-sk-1|-|sk-1-sk-2||<T′s,則目標(biāo)進入勻速運動狀態(tài);

若|tk-tk-1|>T′t且|tk-1-tk-2|>T′t且||tk-tk-1|-|tk-1-tk-2||>T′t

|sk-sk-1|>T′s且|sk-1-sk-2|>T′s且||sk-sk-1|-|sk-1-sk-2||>T′s,則目標(biāo)進入變速運動狀態(tài)。

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說明:

1、專利原文基于中國國家知識產(chǎn)權(quán)局專利說明書;

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