一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，包括：至少一个发射装置、发射天线、至少一个接收装置、接收天线，每个发射装置与发射天线配对，通过发射天线向外发射脉冲定位信号；每个接收装置与接收天线配对，采用分时接收方式接收脉冲定位信号以及环境中金属产生的涡流信号，获取脉冲定位信号的传播介质和目标的运动状态，并且根据介质和运动状态信息，选择滤波跟踪算法进行优化，实现对目标的跟踪定位。本发明专利技术解决现有电磁定位跟踪系统在金属环境中应用时，金属物体位于传播路径上时，导致传统传播模型不适用的问题，同时解决当目标运动状态不确实时，定位跟踪算法的选择和优化问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统
本专利技术涉及通信定位
，特别涉及一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统。
技术介绍
近年来，随着无线通信技术的发展，定位技术受到越来越多的关注。但是由于应用环境的复杂性，常用的高频无线信号，存在多径干扰和衰减严重的问题，影响定位精度。低频电磁定位技术通过检测磁感应信号强度，定位目标的位置参数及姿态参数，具有速度快、精度高、定位效果不受物体遮挡影响等优点，且传感器尺寸可以微型化、成本低，适合大规模应用，目前已经广泛应用于虚拟现实、作战模拟训练、机载火控系统、管道机器人定位、精密医疗器械等领域。低频电磁定位跟踪问题主要有解析反演、离线寻优以及滤波估值三类求解方法。解析反演方法是利用磁偶极子模型以及磁场测量数据，通过反向求解线性方程组来获取定位目标的位置参数和姿态参数，因此对于六自由度的定位系统，线性方程组的个数要多于需要求解的位置参数个数。解析反演方法对噪声比较敏感，不适于连续状态解算，适用于对静止目标进行定位。离线寻优方法虽对噪声鲁棒性强，但仅能对直线航迹目标进行非实时估计。滤波估值方法则是基于动态模型和磁偶极子观测模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，其特征在于，包括：至少一个发射装置、发射天线、至少一个接收装置、接收天线，其中，每个所述发射装置与所述发射天线配对，用于通过所述发射天线向外发射脉冲定位信号，其中，所述脉冲定位信号在环境中传播受到电磁干扰；每个所述接收装置与所述接收天线配对，用于通过所述接收天线，采用分时接收方式接收所述脉冲定位信号以及环境中金属产生的涡流信号，并对接收信号进行分析处理，获取脉冲定位信号的传播介质和目标的运动状态，并且根据介质和运动状态信息，选择滤波跟踪算法进行优化，实现对目标的跟踪定位。

【技术特征摘要】
1.一种基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，其特征在于，包括：至少一个发射装置、发射天线、至少一个接收装置、接收天线，其中，每个所述发射装置与所述发射天线配对，用于通过所述发射天线向外发射脉冲定位信号，其中，所述脉冲定位信号在环境中传播受到电磁干扰；每个所述接收装置与所述接收天线配对，用于通过所述接收天线，采用分时接收方式接收所述脉冲定位信号以及环境中金属产生的涡流信号，并对接收信号进行分析处理，获取脉冲定位信号的传播介质和目标的运动状态，并且根据介质和运动状态信息，选择滤波跟踪算法进行优化，实现对目标的跟踪定位。2.如权利要求1所述的基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，其特征在于，所述发射天线采用电场天线或磁场天线，其中，所述电场天线包括：偶极子天线、单极子天线或者多个天线组成的阵列；所述磁场天线包括：环形线圈、方形线圈、磁棒天线或者多个天线组成的阵列；所述接收天线采用电场天线或磁场天线，其中，所述电场天线包括：偶极子天线、单极子天线或者多个天线组成的阵列；所述磁场天线包括：环形线圈、方形线圈、磁棒天线、接收传感器或者多个天线组成的阵列。3.如权利要求2所述的基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，其特征在于，当所述接收天线不少于2个时，将多个接收天线接收的信号同时进行处理。4.如权利要求1所述的基于目标运动状态和传播介质识别的电磁跟踪系统，其特征在于，所述接收装置包括：信号采集模块、信号处理模块、模型修正模块、状态识别模块和定位跟踪模块，其中，所述信号采集模块用于通过分时采样，分别获取同一个接收通道在脉冲定位信号发射过程中、脉冲信号下降沿两个时间段内接收的信号；所述信号处理模块用于所述信号采集模块的接收信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，张健飞，李晟，
申请(专利权)人：阳光凯讯北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11