一種無參概率密度估計的無源交叉定位方法及系統的製作方法

2023-05-03 02:07:46 2

一種無參概率密度估計的無源交叉定位方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法及系統，所述方法包含：首先，對多個傳感器多批次採集的角度測量值進行交叉定位，其中，相同批次測角數據進行交叉定位計算；然後，將直接交叉定位得到的計算值集合進行無參概率密度估計，獲得統計概率最高的估計坐標點；最後，在設定的閾值範圍內，把最高概率密度估計點附近坐標點做算術平均得到最終定位結果。本發明解決被測目標偏離無源傳感器基線中垂線時，定位誤差惡化的問題；在只增加少量無源傳感器的情況下即可提高有效的區域內的定位精度，降低了對數據處理器的性能要求；避免使用無源傳感器測角誤差與目標徑向距離的映射關係，提高定位計算的模型的穩定性。
【專利說明】一種無參概率密度估計的無源交叉定位方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明屬於定位領域，具體涉及一種無參概率密度估計的無源交叉定位系統及方法。
【背景技術】
[0002]無源交叉定位方法主要基於三角形法則求取定位目標的位置信息，以雙站交叉定位為例:已知無源傳感器A1 (X1, Y1)和A2 (x2, y2)，待測向的目標輻射源p的真實坐標為(x，y)，其中A1與A2對目標p的測向角分別為:
[0003]Ct I — &1+ ￡ I (I)
[0004]Ct 2 — &2+ s 2 (2)
[0005]其中，S1與a2為無源傳感器A1'A2對p的真實方位角，￡工與e 2分別為A1'A2的測角誤差，位置示意圖如圖1所示。P為輻射源的真實位置，q為交叉定位的解算坐標位置，由測向角及測角誤差範圍確定的四邊形ABCD為解算結果可能出現的區域，可知測角誤差越大，四邊形AB⑶的面積越大。
[0006]利用無源傳感器Ap A2的自身坐標以及相應的測向角，通過三角形法則可以解算出目標P的坐標近似估計q，其計算公式由式(3)給出
【權利要求】
1.一種基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法，所述方法包含: 首先，對多個傳感器多批次採集的角度測量值進行交叉定位，其中，相同批次測角數據進行交叉定位計算； 然後，將交叉定位得到的計算值集合進行無參概率密度估計，獲得統計概率最高的估計坐標點； 最後，在設定的閾值範圍內，把最高概率密度估計點附近坐標點做算術平均得到最終定位結果。
2.根據權利要求1所述的基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法，其特徵在於，所述方法具體包含: 步驟101)採用n個傳感器對目標進行測向，且針對單個目標採用兩個測量傳感器的測角誤差範圍兩兩交叉進而獲彳J c個測角對，進行T次測量採樣，獲得rxc:-個測角對集記為V，其中將第i個傳感器和第j個傳感器的測量角對子集為:
3.根據權利要求2所述的基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法，其特徵在於，根據如下公式基於測角對V進行雙站交叉定位:
4.根據權利要求2所述的基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法，其特徵在於，所述步驟103)進一步包含: 步驟103-1)選擇核函數K ( ?)，並計算核概率密度估計的最優估計帶寬h ； 步驟103-2)依據核函數和最優估計帶寬h計算定位點的X坐標的概率密度估計和y坐標的概率密度估計/(>?)，兩者計算公式相同，且計算公式如下:
5.根據權利要求4所述的基於無參概率密度估計的無源交叉定位方法，其特徵在於，所述核函數為高斯函數。
6.一種基於無參概率密度估計的無源交叉定位系統，其特徵在於，所述系統包含:定位數據獲取模塊，用於獲得針對某個目標的無源傳感器的交叉定位結果，且無源傳感器的數量大於兩個； 處理模塊，用於:使用核概率密度估計算法對定位結果進行無參概率密度估計，然後依據無參概率密度估計得到最 高概率密度的定位點，而後以該定位點為中心抽取某個設定閾值範圍內的其他定位點，最後對抽取的定位點進行算術平均計算，得到最終定位估計點。
7.根據權利要求6所述的基於無參概率密度估計的無源交叉定位系統，其特徵在於，所述處理模塊進一步包含: 最高概率密度的定位點獲取子模塊，用於使用核概率密度估計算法對定位結果進行無參概率密度估計，然後依據無參概率密度估計得到最高概率密度的定位點； 抽取子模塊，用於以所述定位點為中心抽取某個設定閾值範圍內的其他定位點；和 定位結果計算輸出模塊，用於對抽取的定位點進行算術平均計算，得到最終定位估計點。
【文檔編號】G01S5/00GK103616664SQ201310680909
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】李睿, 彭靖 申請人:中國航天科工信息技術研究院