一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，在导弹相对辐射源切向运动的前提下，接收机可以获取单一站点辐射源O点的辐射信号，由A点出发，先后经过B点、C点、D点，利用运动传感器速度积分，获得A点到B点的距离、B点到C点的距离、C点到D点的距离、航向角度，以及载体在A点、B点、C点、D点距离辐射源O点的伪距，最后依据各点在平面中的几何关系，获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置。本发明专利技术在利用单站发射台进行相对定位时，可降低环境设施保障条件要求，提高定位精度。

A self positioning method based on the measurement difference of pseudo distance of single external radiation source

【技术实现步骤摘要】
一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法
本专利技术属于无线电定位导航领域，具体涉及一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法。
技术介绍
定位导航授时技术是国家安全和发展的重大战略基础，是联合作战和精确打击的必要条件。目前卫星导航定位系统已得到广泛应用，但由于未来战场环境的多样性和复杂性，特别是在重点区域监视和精确打击中，战场环境将扩展到包括密集城区、高山峡谷、南北两极等区域，并且在交战区域将存在大量高强度的干扰和恶意欺骗，电磁环境异常恶劣，卫星导航难以提供高性能、高可用、高可靠的服务，无法为我军指挥控制和精确打击提供不可或缺的时空信息保障。因此，迫切需要针对卫星导航的局限性和脆弱性，研究开发各种不依赖于卫星导航的定位、导航与授时技术，构成对卫星导航的增强、补充和备份。专利技术的内容本专利技术需解决技术问题是提供一种不依赖于卫星导航的自定位方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，包括如下步骤：a)接收机可以获取单一站点辐射源O点的辐射信号，单一站点辐射源O点的坐标位置为已知坐标点(a，b)；b)接收机随载体按直线行进，由A点出发，先后经过B点、C点、D点；c)利用运动传感器速度积分，运动传感器输出A点到B点的距离L1，B点到C点的距离L2，C点到D点的距离L3，航向角度为θ；d)获得载体在A点、B点、C点、D点距离辐射源O点的伪距Wa、Wb、Wc、Wd，对伪距差值处理；e)依据各点在平面中的几何关系，获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置。进一步，所述获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置，航向角度为θ，具体方法如下：设辐射源距离接收机运动直线轨迹的直线距离为z，辐射源到运动轨迹的垂线相交于M点，A点到M点间线段长为y，A点到辐射源O点的距离为x；对伪距差值处理，即得到OA与OB距离差：Wb-Wa＝Δ1，OB与OC距离差Wc-Wb＝Δ2、OC与OD距离差Wd-Wc＝Δ3；由公式下列可以计算出未知数据x，y，zz2+(L1-y)2＝(x+Δ1)2z2+(L1+L2-y)2＝(x+Δ1+Δ2)2z2+(L1+L2+L3-y)2＝(x+Δ1+Δ2+Δ3)2依据下列公式获得A、B、C、D、M各点的准确坐标位置，(a-Ma)2+(b-Mb)2＝z2(a-Aa)2+(b-Ab)2＝x2(a-Ba)2+(b-Bb)2＝(x+Δ1)2(a-Ca)2+(b-Cb)2＝(x+Δ1+Δ2)2(a-Da)2+(b-Db)2＝(x+Δ1+Δ2+Δ3)2(Ma-Aa)2+(Mb-Ab)2＝y2本专利技术的有益效果是：本专利技术的方法在导弹相对辐射源切向运动的前提下，提出了一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，可以获得时钟偏差影响较小的定位结果，在利用单站发射台进行相对定位时，可降低环境设施保障条件要求，提高定位精度。附图说明图1为本专利技术基于伪距测量差的单站定位方法流程图。具体实施方式下面结合图1对本专利技术实施方式作进一步详细说明。当导弹相对辐射源切向运动，移动接收机只能获得单一站点辐射源信号时，可结合其他运动传感器(如惯导)的短时信息辅助自身定位。步骤101：接收机可以获取单一站点辐射源O点的辐射信号；接收机应用该定位方法进行定位期间，均可以获得辐射源的有效辐射信号。单一站点辐射源O点的坐标位置为已知坐标点(a，b)。步骤102：接收机随载体按直线行进，由A点出发，先后经过B点、C点、D点。载体运动的直线路径由惯导等运动传感器确保，且全程由运动传感器同步获得载体的B点、C点、D点的航速和航向，并记录航迹。获得A点、B点、C点、D点的相对距离关系，但其坐标均为未知量，A点坐标为(Aa，Ab)，B点坐标(Ba，Bb)、C点坐标(Ca，Cb)、D点坐标(Da，Db)。步骤103：辐射源距离接收机运动直线轨迹的直线距离为z(未知数据)，辐射源到运动轨迹的垂线，与运动轨迹或运动轨迹的延长线所在直线，相交于M(Ma，Mb)点，A点到M点间线段长为±y(未知数据)，与运动轨迹同向符号取正，与运动轨迹反向符号取负，A点到辐射源O点的距离为x(未知数据)。步骤104：由惯导等运动传感器获得载体的速度和航向角度。利用运动传感器速度积分，运动传感器输出A点到B点的距离L1，B点到C点的距离L2，C点到D点的距离L3，航向角度为θ。步骤105：从步骤101所述接收机所获取的辐射信号中，获得载体在A点、B点、C点、D点距离辐射源O点的伪距Wa、Wb、Wc、Wd。其中，A点的伪距Wa为步骤103所述未知数据x的伪距测量值。步骤106：步骤105所述伪距测量值，经过伪距差值处理，即得到OA与OB距离差：Wb-Wa＝Δ1，OB与OC距离差Wc-Wb＝Δ2、OC与OD距离差Wd-Wc＝Δ3。步骤107：由测量和计算出的已知数据L1、L2、L3、Δ1、Δ2、Δ3，经下列公式可以计算出未知数据x，y，z。z2+(L1-y)2＝(x+Δ1)2z2+(L1+L2-y)2＝(x+Δ1+Δ2)2z2+(L1+L2+L3-y)2＝(x+Δ1+Δ2+Δ3)2步骤108：依据各点在平面中的几何关系，可获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置，A(Aa，Ab)，B(Ba，Bb)，C(Ca，Cb)，D(Da，Db)，M(Ma，Mb)。(a-Ma)2+(b-Mb)2＝z2(a-Aa)2+(b-Ab)2＝x2(a-Ba)2+(b-Bb)2＝(x+Δ1)2(a-Ca)2+(b-Cb)2＝(x+Δ1+Δ2)2(a-Da)2+(b-Db)2＝(x+Δ1+Δ2+Δ3)2(Ma-Aa)2+(Mb-Ab)2＝y2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，包含以下步骤：/na)接收机可以获取单一站点辐射源O点的辐射信号，单一站点辐射源O点的坐标位置为已知坐标点(a，b)；/nb)接收机随载体按直线行进，由A点出发，先后经过B点、C点、D点；/nc)利用运动传感器速度积分，运动传感器输出A点到B点的距离L1，B点到C点的距离L2，C点到D点的距离L3，航向角度为θ；/nd)获得载体在A点、B点、C点、D点距离辐射源O点的伪距Wa、Wb、Wc、Wd，对伪距差值处理；/ne)依据各点在平面中的几何关系，获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，包含以下步骤：
a)接收机可以获取单一站点辐射源O点的辐射信号，单一站点辐射源O点的坐标位置为已知坐标点(a，b)；
b)接收机随载体按直线行进，由A点出发，先后经过B点、C点、D点；
c)利用运动传感器速度积分，运动传感器输出A点到B点的距离L1，B点到C点的距离L2，C点到D点的距离L3，航向角度为θ；
d)获得载体在A点、B点、C点、D点距离辐射源O点的伪距Wa、Wb、Wc、Wd，对伪距差值处理；
e)依据各点在平面中的几何关系，获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置。


2.一种基于单外辐射源伪距测量差的自定位方法，其特征在于，所述获得A点、B点、C点、D点、M点各点的准确坐标位置，航向角度为θ，具体方法如下：
设辐射源距离接收机运动直线轨迹的直线距离为z，辐射源到运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：方辉，曲世勃，孙铭芳，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11