一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置，属于雷达数据处理领域。所述方法包括初值求取和位置精估计两个部分。初值求取过程中：首先选取任意数量收发对的目标量测值，包括双基地距离和目标方位角，然后利用每个收发对的量测值分别对目标进行定位，接着融合多个收发对的定位结果，获得目标位置初值。最后利用目标位置初值和所有收发对的目标量测值，通过牛顿迭代法进行目标位置精估计。该方法可应对外辐射源雷达中任意数量收发对量测的目标定位问题，通过闭式解求解方法和迭代法相结合的方式，降低计算量的同时保证定位精度，具有推广应用价值。

Method and device for locating radar target of external radiation source based on multiple receiving and multiple receiving

The invention discloses a method and a device for locating an external radiation source radar target based on multiple receiving and multiple receiving, belonging to the radar data processing field. The method comprises two parts: the initial value acquisition and the position precision estimation. The initial value of the calculating process: first, choosing the target amount of any number of transceiver for measurements, including the distance and azimuth bistatic angle, and then use the measured value of each transceiver respectively to locate the target, then the fusion of multiple transceiver for positioning results, obtained initial values of target position. Finally, the target position is estimated accurately by Newton iterative method by using the initial position of target and all the measured values of transmit and return pairs. The method can be arbitrary target positioning of foreign radar radiation source number transceiver for measurement, the closed solution method and iterative method, reduces the amount of calculation and ensure the positioning accuracy, and has popularization and application value.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置
本专利技术属于雷达数据处理领域，尤其涉及一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法及装置。
技术介绍
外辐射源雷达(又称无源雷达)是一种利用第三方发射的电磁信号探测目标的雷达体制，其自身不发射信号，因而具有低成本、隐蔽性好、抗干扰能力强、电磁兼容性好等诸多优势。但由于发射不受控，基于单发单收的简单双基地几何结构在覆盖上受限且目标散射截面变化大，导致目标探测连续性和稳定性不足，因此组建多发多收的分布式体制的外辐射源雷达网是一种新的解决方案。外辐射源雷达作为一种多传感器组网系统，完成多发多收配置下的目标定位是其一项关键技术。外辐射源雷达的接收阵列较小，测角精度较低；因此，无论是纯方位角定位方法，还是双基地距离结合方位角的定位方法，在外辐射源雷达上的应用都无法满足定位精度要求。目前利用双基地距离完成定位的方法多适用于多发单收或者单发多收体制，而任意收发对数目的目标定位方法并未在外辐射源雷达网中应用。一方面，对于处在外辐射源雷达网观测区域的目标，可能会被任意数目的外辐射源雷达探测到，因此需要任意收发对数目配置下的目标定位方法；另一方面，对于单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：任意选取两个以上的收发对量测，并利用每个收发对量测分别对目标定位；步骤2：对步骤1各收发对所得的定位结果进行融合，获得目标位置初值；步骤3：利用步骤2获得的目标位置初值，通过牛顿迭代法求得目标位置，完成目标定位。

【技术特征摘要】
1.一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：任意选取两个以上的收发对量测，并利用每个收发对量测分别对目标定位；步骤2：对步骤1各收发对所得的定位结果进行融合，获得目标位置初值；步骤3：利用步骤2获得的目标位置初值，通过牛顿迭代法求得目标位置，完成目标定位。2.根据权利要求1所述的一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于：步骤1中所述的任意选取两个以上的收发对量测，其中每个量测对应一个收发对，且收发对的数量具体满足：设收发对个数为NT-R，所考虑空间维数为D，二维情况时D＝2，三维情况时D＝3，则应满足NT-R＞D(式1)当D＝2时，第i个收发对的发射站位置为接收站位置为对应的量测值为双基地距离ri和目标方位角θi，相应的量测误差为和则第i个收发对的定位结果为其中，dir＝[cosθi,sinθi]T；相应的协方差矩阵为其中，3.根据权利要求1所述的一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于：步骤2中所述的对步骤1各收发对所得的定位结果进行融合，获得目标位置初值；具体实现过程为：当获得了步骤1中的各收发对的定位结果及对应的误差协方差矩阵后，将误差协方差矩阵作为各收发对定位结果的权值因子，通过基于误差协方差矩阵的加权平均方法融合各收发对定位结果，得目标位置初值；假设第i个收发对的目标定位结果为xi，对应的误差协方差矩阵为Pi，则目标位置初值为对应的误差协方差矩阵为其中，N为参与定位的收发对个数。4.根据权利要求1所述的一种基于多发多收的外辐射源雷达目标定位方法，其特征在于：步骤3中利用步骤2获得的目标位置初值，通过迭代法求得目标位置，完成目标定位；具体实现方式为：假设目标位置为x，则目标位置的最大似然解为对(式6)通过牛顿迭代法求解，具体步骤如下：步骤4.1：选取初始数据：目标位置初值x0、终止条件ε＞0，令k＝0；步骤4.2：求梯度向量▽f(x(k))，并计算||▽f(x(k))||，若||▽f(x(k))||＜ε，停止迭代，输出x(k)，否则转下一步；步骤4.3：构造牛顿方向，计算[▽2f(x(k))]-1，牛顿方向为p(k)＝-[▽2f(x(k))]-1▽f(x(k))；步骤4.4：根据x(k+1)＝x(k)+p(k)计算x(k+1)作为下一轮迭代点，令k＝k+1，转第2步；其中，牛顿迭代法中所需的梯度向量和黑塞尔矩阵如下所示：的梯度向量可表示为其中Hessian矩阵表示为其中

【专利技术属性】
技术研发人员：朱辰，杨博宇，黄昌增，吕敏，肖云，陈虹嘉，陈天阳，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42