一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法技术

本发明专利技术公开了一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法。考虑非合作外辐射源带来的发射源位置未知、时钟偏差以及雷达接收站站址误差，分析三种误差对目标定位性能的影响，通过引入辅助变量，利用接收站获取的间接距离和直接距离建立伪线性估计模型，同时对目标位置、外辐射源位置和时钟偏差进行估计。通过新的伪线性化处理，消除因忽略辅助变量与目标位置、发射源位置和时钟偏差的关联对目标定位产生的影响，提高目标位置估计的精度，并且在噪声更大时也能取得良好的表现，将多基外辐射源雷达定位系统的应用拓展到更为复杂的空间地貌环境中，具有实际意义。具有实际意义。具有实际意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法


[0001]本专利技术属于无线电定向
，涉及无源雷达的数据处理方法，具体涉及一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法。

技术介绍

[0002]多基外辐射源雷达是指不主动发射电磁信号，通过外部已经存在的第三方非合作信号源，例如手机通讯信号、电视广播信号或敌方雷达信息等，对检测目标的反射回波进行探测、定位和跟踪的雷达装备。由于其本身不辐射电磁信号，可以实现静默探测，具有作用距离远、被动探测、隐蔽性强，生存能力强等优点，近三十年来受到国内外学者的广泛关注。多基外辐射源雷达定位系统从目标散射的外辐射源信号和直达波信号中提取到达时间延迟，并基于该参数估计目标的位置，完成探测、定位和跟踪的任务。
[0003]目前，多基外辐射源的目标定位方法主要应用在一些特殊的简化场景，在大部分研究中假设外辐射源位置固定且发射信号时间同步。然而在实际的非合作外辐射源定位环境中，量测信息存在极大的不确定性，主要的误差产生原因为以下三种：
[0004]①
外辐射源为第三方信号源，且与雷达接收站非合作，外辐射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤1、雷达接收站接收来自第三方外辐射源的直达波信号与目标散射后的第三方外辐射源信号，获得雷达接收站与第三方外辐射源之间的直接距离d和间接距离r，考虑未知的时间偏移量和量测噪声，建立非线性量测方程；步骤2、考虑量测误差、雷达接收站站址误差和时钟偏差，引入与目标位置、外辐射源位置和时钟偏差相关的辅助变量a0(1)、a0(2)、a0(3)，将步骤1建立的非线性量测方程转化为伪线性方程，建立定位模型；步骤3、考虑雷达接收站站址随机误差的统计特性，设计估计误差权重矩阵W1；采用加权最小二乘算法求解定位模型中目标位置、外辐射源位置、时钟偏差以及辅助变量的初始联合估计值步骤4、考虑辅助变量与目标位置、外辐射源位置、时钟偏差的耦合性，以及初始联合估计值的估计误差构建关联估计模型，计算加权最小二乘解，得到目标位置的估计值，实现目标定位。2.如权利要求1所述一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法，其特征在于：所述直接距离d和间接距离r根据接收的第三方外辐射源信号上的时间戳确定，第i个雷达接收站的量测方程为：其中，表示第i个雷达接收站与第三方外辐射源之间的直接距离，表示第i个雷达接收站与第三方外辐射源之间的间接距离，表示第i个雷达接收站的真是位置；i＝1,2,
…
,M，M为多基雷达定位系统中雷达接收站的数量；u
o
＝[x,y]
T
表示固定目标的真实位置，t
o
＝[x
t
,y
t
]
T
表示第三方外辐射源的真实位置；||*||表示计算欧式距离；考虑非合作的情况下第三方外辐射源发射信号的时间偏移量与量测噪声，将M个雷达接收站的量测方程整合成矩阵形式，建立如下非线性量测方程：其中，是一个常量，r
o
和d
o
是整合后间接距离与直接距离的矩阵真值，是整合后间接距离与直接距离的矩阵真值，是整合后间接距离与直接距离的矩阵真值，和是r
o
和d
o
的估计值；和分别为间接距离和直接距离的量测噪声矩阵；1
M
表示元素全为1的M维列向量。3.如权利要求1所述一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法，其特征在于：与目标位置u
o
、外辐射源位置t
o
和时钟偏差相关的辅助变量a0(1)、a0(2)、a0(3)为：
4.如权利要求2或3所述一种基于非合作外辐射源的多基雷达定位方法，其特征在于：考虑量测误差、雷达接收站站址误差和时钟偏差：其中，Δv
i
为第i个雷达接收站的站址误差；和分别为r
io
、和的估计值；将公式(4)所示的误差代入公式(2)所示的非线性量测方程，并通过辅助变量将其转化为伪线性方程：联合目标位置u
o
、外辐射源位置t
o...

【专利技术属性】
技术研发人员：左燕，钱泓伍，靳海翔，张淯铧，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：