【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无源定位领域，具体涉及一种基于空天协同侦察，联合信号到达时间差、信号到达角度的多目标位置信息场分选定位方法。
技术介绍
1、航天侦察是应用范围最广、卓有成效的目标侦察手段，同其他侦察手段相比，其不受空气影响、运行姿态稳定，且侦察视野开阔、侦察范围覆盖全球、不受领空限制。航天侦察体制中一种常见的无源定位体制是三星时差定位体制，通过测量同一时刻地面同一个目标辐射源信号到达三颗卫星编队的时间差，加上目标位于地球表面的约束实现对目标辐射源的精确定位。
2、然而在实际的工程使用中，在目标距离三星时差定位系统较远时，三星接收的全脉冲数据中存在同一时刻仅两颗卫星侦收到目标辐射源的情况，此时双星只能确定一个时间差方程，与地球约束方程仅能确定一条可能轨迹线，无法确定目标的位置。
3、在此场景下，使用一架具备侦察测向能力的无人机辅助定位，利用航空侦察反应灵活、针对性强的优点，构成空天协同侦察系统，在一定程度上弥补卫星体系中远距离目标定位精度低、双星无法瞬时定位的不足，同时使无人机具备定位能力。
4、在传统的电子侦察定位系统中，针对多目标定位通常是将脉冲按照到达时间、到达角度、到达频率、时差、频差等进行分选后，多目标问题转化为单目标问题进行处理，当目标数目未知且测量参数无法区分时，定位难以进行。同时时差的准确性依赖于脉冲配对的准确性，多个参数相近的同类辐射源信号在时域和频域都混叠在一起时，会得到大量虚假时差信息，使得时差配对过程更加复杂。以及多个目标重频不一致时，相同时间内不同目标截获到的脉冲个数也不
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：
2、为了解决双星和单无人机无独立瞬时定位能力的问题，本专利技术提供一种基于空天协同侦察，联合信号到达时间差、信号到达角度的多目标位置信息场分选定位方法。
3、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
4、一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，包括
5、两颗卫星分别接收目标雷达辐射源脉冲信号，测得各自脉冲列的脉冲描述字，获取脉冲数据到达时间；
6、在无人机的可视区域内划分网格点，根据目标雷达辐射源脉冲信号到达两颗卫星的路程差，反演计算每个网格节点处的时间差，提取最大时间差值和最小时间差值；
7、根据最大时间差值和最小时间差值确定脉冲粗配对时差窗，利用脉冲粗配对时差窗进行双星脉冲粗配对，根据脉冲数据到达时间计算配对成功的时间差；
8、无人机接收目标雷达辐射源脉冲信号，测得各自脉冲列的脉冲描述字，获取目标雷达辐射源的方位角；
9、建立时间差和方位角的观测模型，根据时间差和方位角的观测模型构建目标辐射源位置信息场函数；基于目标辐射源位置信息场函数结合配对成功的时间差和无人机获取的方位角，采用逐级抽取的方法，确定多目标位置信息和参数测量值，同时完成脉冲的精配对。
10、本专利技术进一步的技术方案：所述根据最大时间差值和最小时间差值确定脉冲粗配对时差窗，具体为：
11、将最大时间差值作为脉冲粗配对时差窗的上限，将最小时间差值作为脉冲粗配对时差窗的下限。
12、本专利技术进一步的技术方案：所述利用时差窗进行双星脉冲粗配对，根据脉冲数据到达时间计算配对成功的时间差，具体为：
13、根据卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗确定脉冲配对的时间轴范围，在时间轴范围内寻找两个卫星之间的配对脉冲，将配对脉冲的脉冲数据到达时间作差得到配对成功的时间差。
14、本专利技术进一步的技术方案：所述根据卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗确定脉冲配对的时间轴范围，具体为：
15、将卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗的下限的和作为脉冲配对的时间轴范围的下限，将卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗的上限的和作为脉冲配对的时间轴范围的上限。
16、本专利技术进一步的技术方案：所述建立时间差和方位角的观测模型，根据时间差和方位角的观测模型构建目标辐射源位置信息场函数；具体为：
17、设定时间差和方位角的测量误差均服从高斯分布，建立时间差和方位角的观测模型，计算每个网格点的第一标称化欧式距离和第二标称化欧式距离，其中第一标称化欧式距离与时间差估计值有关，第二标称化欧式距离与方位角估计值有关；根据第一标称化欧式距离和第二标称欧式距离构建目标辐射源位置信息场函数。
18、本专利技术进一步的技术方案：所述基于目标辐射源位置信息场函数结合配对成功的时间差和无人机获取的方位角，采用逐级抽取的方法，确定多目标的位置信息和参数测量值，具体为：
19、求出目标辐射源位置信息场函数在所有网格点处的最大值以及最小值，根据最大值和最小值的差值绝对值与第一阈值比较来判断时间差和方位角的集合中是否含有目标；
20、如果时间差和方位角的集合中含有目标，则根据目标辐射源位置信息场函数得到目标辐射源位置的估计值，根据目标辐射源位置的估计值计算目标辐射源对应的时间差估计值和方位角估计值；
21、将时间差估计值和配对成功的时间差进行比对来确定配对成功的时间差是否保留；将方位角估计值和无人机获取的方位角进行比对来确定无人机获取的方位角是否保留；保留的时间差和方位角作为参数测量值。
22、本专利技术进一步的技术方案：所述根据最大值和最小值的差值绝对值与第一阈值比较来判断时间差和方位角集合中是否含有目标，具体为：当满足下式则测量时间差集合和方位角集合中含有目标；
23、
24、其中，max、min分别为目标辐射源位置信息场函数在所有网格点处的最大值以及最小值，u0为给定值。
25、本专利技术进一步的技术方案：所述将时间差估计值和配对成功的时间差进行比对来确定配对成功的时间差是否保留，具体为：当满足下式则保留配对成功的时间差：
26、
27、其中，tdoai为目标辐射源位置的估计值处配对成功的时间差，为时间差估计值，σt为时间差测量误差的标准差。
28、本专利技术进一步的技术方案：所述将方位角估计值和无人机获取的方位角进行比对来确定无人机获取的方位角是否保留，具体为：当满足下式则保留无人机获取的方位角：
29、
30、其中，θj为目标辐射源位置的估计值处无人机获取的方位角，为方位角估计值，σθ为方位角测量误差的标准差。
31、一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述的方法。
32、本专利技术的有益效果在于：
33、本专利技术提供的一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，通过双星测量信号到达时间差和无人机测量信号到达角度，解决双星和无人机单侦察体制无法瞬时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述根据最大时间差值和最小时间差值确定脉冲粗配对时差窗，具体为：
3.根据权利要求2所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述利用时差窗进行双星脉冲粗配对，根据脉冲数据到达时间计算配对成功的时间差，具体为：
4.根据权利要求3所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述根据卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗确定脉冲配对的时间轴范围，具体为：
5.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述建立时间差和方位角的观测模型，根据时间差和方位角的观测模型构建目标辐射源位置信息场函数；具体为：
6.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述基于目标辐射源位置信息场函数结合配对成功的时间差和无人机获取的方位角，采用逐级抽取的方法，确定多目标的位置信息
7.根据权利要求6所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述根据最大值和最小值的差值绝对值与第一阈值比较来判断时间差和方位角集合中是否含有目标，具体为：当满足下式则测量时间差集合和方位角集合中含有目标；
8.根据权利要求6所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述将时间差估计值和配对成功的时间差进行比对来确定配对成功的时间差是否保留，具体为：当满足下式则保留配对成功的时间差：
9.根据权利要求6所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述将方位角估计值和无人机获取的方位角进行比对来确定无人机获取的方位角是否保留，具体为：当满足下式则保留无人机获取的方位角：
10.一种计算机系统，其特征在于包括：一个或多个处理器，计算机可读存储介质，用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-9任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述根据最大时间差值和最小时间差值确定脉冲粗配对时差窗，具体为：
3.根据权利要求2所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述利用时差窗进行双星脉冲粗配对，根据脉冲数据到达时间计算配对成功的时间差，具体为：
4.根据权利要求3所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述根据卫星系统间的时统固有误差和脉冲粗配对时差窗确定脉冲配对的时间轴范围，具体为：
5.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述建立时间差和方位角的观测模型，根据时间差和方位角的观测模型构建目标辐射源位置信息场函数；具体为：
6.根据权利要求1所述一种基于位置信息场的空天协同多目标分选定位方法，其特征在于，所述基于目标辐射源位置信息场函数结合配对成功的时间差和无人机获取的方位角，采用逐级...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢坚，何雯姿，宫延云，韩闯，范一飞，刘向阳，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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