CN106772237B - 长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法，属于无源定位领域。主要实现对雷达信号时差定位的解模糊处理。基于重频定位点特征分析，针对不同时差配对产生的定位点对观测站角度差别区分度情况，采用基于干涉仪测向辅助时差定位解模糊方法，先通过干涉仪对侦测目标进行高精度测向，将目标划分至不同的空域，依据不同空域和相应的重频确定该空域的误差门限，然后对相应参数范围内数据进行时间差计算，并将时间差结果进行定位，最后对误差范围内的定位点进行测向比对，剔除测向误差门限之外的虚假定位点，实现解模糊后的单值时差定位。

Description

长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法
技术领域
本发明属于电子信号侦察领域的无源测向定位技术。
背景技术
目前无源定位技术中的时差定位方法具有定位精度高、定位算法简单的优点，在近几年得到广泛推广。在实际应用中该算法在多敌我识别信号定位中有较好的效果，然而针对雷达信号，尤其是多目标高重频信号定位存在很多困难。
时差定位是利用同一辐射源信号到达分布多站的时间差形成双曲线(面)进行定位的一种无源定位技术。长基线时差定位由于其定位精度高、定位算法简单，在工程实现中得到广泛的应用。但是，长基线时差***由于双曲线(面)交叉定位方程的多解问题，存在着固有的时差定位模糊问题。
双曲线(面)交叉定位方程的多解问题可以利用已知的先验信息和布站情况进行排除，或者利用辐射源位置不能跳变来剔除虚假定位点，目前主要方法是利用虚假定位点的发散特性，进行多次定位去除虚假定位点。如依据真实目标位置数据在短的测量时间内不可能突变，每隔一定时间，利用干涉仪测向方法，给出目标信号方位估计，与定位点的均方差变化对定位点的发散程度进行检测，将发散情况明显的定位点逐一去除，直至最后一个，则为真实定位点。
本发明在传统单站参数的基础上辅助干涉仪高精度测向，利用其高精度测向特征，增加测角维度进行测量维度补充，把测向和定位结合起来。针对高重频雷达目标，进行空域划分，制定不同的测角误差标准，剔除定位虚假点以及发散模糊点。
发明内容
本发明为提高多目标复杂雷达信号的时差定位能力，通过增加干涉仪测向辅助，结合分选和定位算法，提出了一种长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法。
本发明的技术方案为：通过研究重频定位点特征，针对不同时差配对产生的定位点对观测站角度差别区分度情况，提出了一种长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法。先通过干涉仪对侦测目标进行高精度测向，将目标划分至不同的空域，依据不同空域和相应的重频确定该空域的误差门限，然后对相应参数范围内数据进行时间差计算，并将时间差结果进行定位，最后对误差范围内的定位点进行测向比对，剔除测向误差门限之外的虚假定位点实现解模糊。
为了提高***工作实时性，在预分选工作前期按照站址分布，提前计算好在特定测时误差、站址误差下的空域-重频参数测角门限表。先依角度将空域划分，再按照重频对每个空域重复计算。考虑测时误差和站址误差，分析给出适当的区分门限。重复此过程，给出重点观测空域的空域-重频参数测角门限表。在预分选阶段直接按照分选目标的测向、重频参数进行查表操作，查询出该目标的重频测向偏差门限。
本发明的有益效果是：在干涉仪辅助测向的基础上，根据复杂雷达信号的重频定位模糊点的测向区分度不同特质，采用了多种基于不同空域不同重频划分的测向区分度门限的方法，极大得提高了高重频雷达信号的无源定位能力。它的提出及工程实现在无源定位领域具有很高的推广应用价值。
附图说明
图1干涉仪测向辅助解时差定位模糊处理流程图。
图2空域-重频测角门限表制作流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行说明，应当理解，此处所描述的附图仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法如图1所示，包括如下步骤：
s1.针对固定站址分布，制作空域-重频参数测角门限表，如图2所示；
s2.运行复杂信号时差定位程序，通过光纤实时读取脉冲描述字数据或通过文件读取历史脉冲描述字数据；
s3.把三站脉冲描述字分别存入对应缓存，以T秒为时间周期，以主站为主线根据时间周期进行对齐；
s4.参数预分选确定辐射源目标重频角度等参数；
s5.把时间窗范围内的脉冲数据根据按照聚类分选进行时差配对；
s6.分别对重频时差进行定位，将各定位点计算对观测站角度；
s7.依据参数预分选测得的角度和重频查询空域-重频参数测角门限表，查询到该辐射源目标的测角门限；
s8.比对干涉仪测得的各辐射源角度与其相应的模糊定位点之间的角度偏差，剔除门限之外的定位点；
s9最后对历史定位点迹进行关联和滤波。
测向辅助的重点是制定空域-重频参数测角门限表，其空域划分的格子大小要依据站址分布情况而定，该问题属于***问题，在***建立初期就规划好。仿真全空域不同角度的目标点的角度区分度，然后以小间隔的重频值，重复进行全空域不同角度的目标点的角度区分度仿真。在此基础上，考虑测向精度，恰当的制定此空域此重频范围内的角度区分门限。因此，静态表的制作重点需要选择三个参数，角度空域栅格，重频栅格，特定角度重频范围内的角度区分度门限。
在预分选处理之后，分选出特定频率脉宽重频等特征的目标，该目标附带干涉仪高精测向的角度信息，依此信息查表，确定该辐射源目标所在参数域的测向区分度门限。在时差定位之后，对该特定参数目标的多个模糊点进行对观测站角度计算，比对干涉仪测得的该辐射源参数的角度，在该测角区分度门限内的判定为真实目标定位点，其他排除为虚假定位点。

Claims (2)

1.一种长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法，其特征在于：具有以下步骤：
s1.针对固定站址分布，划分不同的空域，依据每个空域和相应的重频计算该空域的测角门限，制作空域-重频参数测角门限表；
s2.运行复杂信号时差定位程序，通过光纤实时读取脉冲描述字数据或通过文件读取历史脉冲描述字数据；
s3.把三站脉冲描述字分别存入对应缓存，以T秒为时间周期，以主站为主线根据时间周期进行对齐；
s4.参数预分选确定辐射源目标重频角度参数；
s5.把时间窗范围内的脉冲数据根据聚类分选进行时差配对；
s6.分别对重频时差进行定位，计算各定位点相对观测站的角度；
s7.依据参数预分选测得的角度和重频查询空域-重频参数测角门限表，查询到该辐射源目标的测角门限；
s8.比对干涉仪测得的各辐射源角度与其相应的定位点之间的角度偏差，剔除门限之外的定位点；
s9.最后对历史门限内定位点迹进行关联和滤波。
2.一种根据权利要求1所述的长基线时差定位干涉仪测向辅助解模糊方法，其特征在于：针对高重频雷达信号，依照干涉仪高精测向划分不同空域，依据重频参数制定不同的测角门限标准；通过时域聚类分选确定多辐射源目标参数信息，其中包含高精度的测向信息，对重频定位点角度与辐射源测角信息的偏差进行过门限检测，剔除大角度偏差的虚假目标，完成解模糊处理。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107607904B (zh) * 2017-09-06 2019-07-19 北京电子工程总体研究所 一种基于测角信息的多目标同一性识别方法
CN108196221B (zh) * 2017-12-20 2021-09-14 北京遥感设备研究所 一种基于多基线干涉仪角度模糊区间的去野值方法
CN109188389B (zh) * 2018-10-16 2023-03-28 哈尔滨工业大学 超视距多基被动雷达中的解时差测量模糊的方法
CN110598738B (zh) * 2019-08-07 2021-12-28 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种基于空间信息的分布式聚类方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102981144A (zh) * 2012-11-21 2013-03-20 西安电子科技大学 空中运动平台对目标的三维无源定位方法
CN103592620A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 长基线时差定位***中高重频信号解定位模糊方法
KR101381254B1 (ko) * 2013-04-26 2014-04-04 국방과학연구소 Aoa/tdoa조합을 이용한 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치
CN104049237A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 郁涛 基于相差测量的无源定位技术
KR101449571B1 (ko) * 2014-01-29 2014-10-13 국방과학연구소 유전 알고리즘을 이용하여 레이더 펄스 선택의 모호성을 해결하여 위협 위치를 추정하는 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102981144A (zh) * 2012-11-21 2013-03-20 西安电子科技大学 空中运动平台对目标的三维无源定位方法
CN104049237A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 郁涛 基于相差测量的无源定位技术
KR101381254B1 (ko) * 2013-04-26 2014-04-04 국방과학연구소 Aoa/tdoa조합을 이용한 위치추정방법 및 이를 이용한 위치추정장치
CN103592620A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 中国船舶重工集团公司第七二四研究所 长基线时差定位***中高重频信号解定位模糊方法
KR101449571B1 (ko) * 2014-01-29 2014-10-13 국방과학연구소 유전 알고리즘을 이용하여 레이더 펄스 선택의 모호성을 해결하여 위협 위치를 추정하는 방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
利用测向信息消除高重复频率信号的时差定位模糊;任文娟等;《电子与信息学报》;20101130;第32卷(第12期);第3003-3007页
无源时差定位技术与应用研究;江翔;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20090415;全文
高重频信号时差定位解模糊方法研究;班书生;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20150115;全文

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